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    鏈烷烴是汽油、柴油的主要成分，許多生物都可自行產(chǎn)生。日前，美國研究人員通過基因工程方法對大腸桿菌進(jìn)行了改造，可使其免去產(chǎn)生生物燃料的中間步驟，直接使用簡單的糖或者雜草生成鏈烷烴。相關(guān)研究發(fā)表在最新一期美國《科學(xué)》雜志上。

    盡管許多由農(nóng)作物和脂肪酸制造的生物柴油都能直接“喂進(jìn)”汽車的發(fā)動機(jī)，但其并不適合目前的煉油廠和輸油管道。美國舊金山LS9生物技術(shù)公司的斯蒂芬·得勒·卡達(dá)耶表示，使用目前的燃料基礎(chǔ)設(shè)施制造生物燃料，需要進(jìn)行成本非常高的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程。

    諸如藍(lán)細(xì)菌等生物體或可成為解決問題的“鑰匙”。幾年前，人們發(fā)現(xiàn)有幾種藍(lán)細(xì)菌能自然產(chǎn)生鏈烷烴，因此，這些藍(lán)細(xì)菌也有潛力通過光合作用來獲得生物燃料。得勒·卡達(dá)耶表示，如果人們能夠找到為這種轉(zhuǎn)化過程負(fù)責(zé)的基因，人們就能夠操控這種細(xì)菌，讓其大規(guī)模生產(chǎn)鏈烷烴。

    最近，LS9公司安德魯斯·希爾默領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊將不同菌株的10種藍(lán)細(xì)菌（這些藍(lán)細(xì)菌均能產(chǎn)生鏈烷烴）與一種不能產(chǎn)生鏈烷烴的藍(lán)細(xì)菌進(jìn)行了比較。當(dāng)該研究團(tuán)隊從能產(chǎn)生鏈烷烴的藍(lán)細(xì)菌基因組中剔除掉不能產(chǎn)生鏈烷烴藍(lán)細(xì)菌的基因組后，發(fā)現(xiàn)了僅在產(chǎn)生鏈烷烴的藍(lán)細(xì)菌中存在的17個基因。

    科學(xué)家雖已了解了其中一些基因的功能，但還并不清楚它們在產(chǎn)生鏈烷烴過程中所起的作用。于是，該團(tuán)隊將這些基因插入一個新的大腸桿菌宿主體內(nèi)，容易在實驗室培植的大腸桿菌很適合工業(yè)化生產(chǎn)，它合成脂肪酸的天然能力也會在生物燃料的生產(chǎn)中得到應(yīng)用。研究人員發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過重新編程的大腸桿菌開始制造產(chǎn)生鏈烷烴的酶。

    希爾默表示，該實驗表明在工業(yè)化生產(chǎn)過程中，可通過非常簡單的一步法獲得鏈烷烴，進(jìn)去的是糖等“飼料”，產(chǎn)出的是汽車可直接使用的燃料。到目前為止，研究人員使用一個1000升的示范發(fā)酵罐，獲得了10升鏈烷烴。研究人員希望利用這種方法，在幾年之內(nèi)，建立更大的示范工廠，以實現(xiàn)鏈烷烴的大規(guī)模生產(chǎn)。