你可能沒想過用這種糖來(lái)做飯，但是從生物燃料的角度來(lái)看，它真的是很有甜頭。一個(gè)海灣區(qū)的公司已經(jīng)對(duì)一群類似藻類、可以產(chǎn)生大量用于生產(chǎn)生物燃料的單細(xì)胞微生物申請(qǐng)了專利。桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在正在幫助HelioBioSys Inc.了解是否可以大范圍的地培養(yǎng)這種微生物。
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對(duì)清潔的新能源的需求促使了對(duì)藻類的大量研究，藻類是理想的生物燃料來(lái)源因?yàn)樗慌c農(nóng)作物爭(zhēng)土地、爭(zhēng)水源或者其他資源。用來(lái)生產(chǎn)藻類的水通常不適合農(nóng)作物，而且，藻類培養(yǎng)能產(chǎn)生大量的生物量（指某一時(shí)刻單位面積內(nèi)實(shí)存生活的有機(jī)物質(zhì)）。
HelioBioSys一直在研究藍(lán)藻，直到20世紀(jì)初期以前，藍(lán)藻一直被誤認(rèn)為是藻類，但是這些生物并不像藻類，它們可以直接把大量的糖類分泌到它們所在的水中。根據(jù)桑迪亞國(guó)家中心的生化學(xué)家Ryan Davis介紹，一般藻類每一升水能產(chǎn)一克生物量；而小范圍的測(cè)試證明藍(lán)藻每升生物量可以產(chǎn)生4-7克的糖類。因此，用藍(lán)藻來(lái)生產(chǎn)糖類比用來(lái)生產(chǎn)生物量有價(jià)值多了。
相比于從藻類中提取脂類來(lái)說，從水中過濾獲取糖類簡(jiǎn)單多了，而且更便宜。糖類相對(duì)于生物量轉(zhuǎn)化成各種各樣的化學(xué)物質(zhì)和燃料來(lái)講要方便許多，況且，藍(lán)藻也不需要施肥就能產(chǎn)生糖類，低成本到可以與石油相媲美。所以，藍(lán)藻產(chǎn)生糖類的機(jī)制需要更好地了解，這樣就能讓它們最大限度地生產(chǎn)糖類?！皳Q句話說，我們正試圖分析藍(lán)藻的秘密，了解在什么情況下可以讓它們大規(guī)模地繁殖?！盌avis說。
從實(shí)驗(yàn)室養(yǎng)殖到大規(guī)模養(yǎng)殖
HelioBioSys的創(chuàng)始人Rocco Mancinelli和David Smernoff說他們選擇使用三種藍(lán)藻而不是一種是因?yàn)檫@樣的系統(tǒng)跟自然環(huán)境更相似，Mancinelli和Smernoff說藍(lán)藻在群體中更強(qiáng)壯，更容易適應(yīng)環(huán)境的變化，比如污染和捕食之類的，桑迪亞國(guó)家中心正在幫助他們檢測(cè)這個(gè)想法是否正確。
藍(lán)藻已經(jīng)可以在封閉、可控、無(wú)菌的實(shí)驗(yàn)室成功生長(zhǎng)，桑迪亞的研究者現(xiàn)在正在在像長(zhǎng)浴缸一樣的大水槽中養(yǎng)殖藍(lán)藻，雖然水槽是室內(nèi)的、通氣的，但是想要捕食藍(lán)藻很困難。“水中的糖類在自然界中不會(huì)存在很長(zhǎng)時(shí)間，我們對(duì)水藻的專業(yè)培養(yǎng)技能對(duì)HelioBioSys公司的項(xiàng)目非常有幫助，因此他們可以向我們了解到如何防止細(xì)菌的污染，如何阻止糖類被這些生物分解掉?！盌avis解釋到。
不像真正的藻類，藍(lán)藻擁有與眾不同的能力——它們可以固定大氣中的氮?dú)鈦?lái)幫助它們生長(zhǎng)，這就意味著藍(lán)藻可以不需要使用肥料就能很好的生長(zhǎng)。雖然藍(lán)藻的生長(zhǎng)需要太陽(yáng)，Davis認(rèn)為其中一種藍(lán)藻負(fù)責(zé)充當(dāng)遮光的作用，以防止其他藍(lán)藻免受太陽(yáng)的毒害。同時(shí)，Davis和他們的團(tuán)隊(duì)還在研究藍(lán)藻是不是需要某一種營(yíng)養(yǎng)素微量或者是否存在刺激藍(lán)藻生產(chǎn)糖類的物質(zhì)。
如果桑迪亞國(guó)家中心的研究成功的話，下一步就要測(cè)試藍(lán)藻在室外更大的池塘產(chǎn)量怎么樣。如果證明可行的話，HelioBioSys希望能獲取批準(zhǔn)或者是賣掉此項(xiàng)技術(shù)。
一項(xiàng)能源部的項(xiàng)目讓合作成為可能
Mancinelli和Smernof都是有著不尋常背景的微生物學(xué)家，他們?cè)贜ASA工作過，主要負(fù)責(zé)研發(fā)能支撐人類在外星生活的系統(tǒng)。而現(xiàn)在，他們?cè)贖elioBioSys公司負(fù)責(zé)研發(fā)能支撐人類在地球生活的清潔能源系統(tǒng)。他們說如果沒有能源部的“小型企業(yè)憑證”項(xiàng)目的話，他們這些造福人類的宏偉愿望也無(wú)法實(shí)現(xiàn)?！叭绻麤]有能源部提供基金支持，沒有桑迪亞國(guó)家中心的設(shè)備和技術(shù)支持，這個(gè)項(xiàng)目是絕對(duì)不可能實(shí)現(xiàn)的?！盨mernoff說?！八阅茏屵@個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行，能讓向我們這樣的小公司接觸到如此資源，對(duì)我們來(lái)說是無(wú)價(jià)之寶?！?/span>
同時(shí)，HelioBioSys公司還和勞倫斯·伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室合作，實(shí)驗(yàn)室同意在桑迪亞國(guó)家中心的試驗(yàn)床上安裝正切流過濾裝置，這個(gè)裝置上有一層允許特定分子大小的物質(zhì)通過的多孔的膜，這樣桑迪亞國(guó)家中心就能很快地分離和提取水中的糖類。
同時(shí)，伯克利實(shí)驗(yàn)室正在研究把這些糖類轉(zhuǎn)化成生物燃料的可行性，除了生物燃料，糖類還有潛力取代石油，生產(chǎn)一系列目前由石油生產(chǎn)的物質(zhì)：包括塑料、藥品、纖維、尼龍、粘合劑、鞋油、瀝青和瓦等。
一旦此項(xiàng)目成功，國(guó)家將會(huì)嘗到這種最古老的微生物帶來(lái)的巨大“甜頭”。
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