用微藻充当汽车燃料

　　大胆设想：用微藻充当汽车燃料。

　　玉米和甘蔗都是众所周知的生物燃料作物，但是微藻比它们更高效———甚至比大名鼎鼎的柳枝稷更高效。一些微藻含油量超过60%，遗传工程师称他们还可以将这一比例提高。美国的生物燃料大多来自玉米。目前的一个问题是，大量农田被燃料作物占用，导致食品价格高涨。和玉米不同的是，微藻不和食物争夺农田。“微藻可生长在田边地角，甚至是农业和生活废水中，”内布拉斯加大学的生物化学家唐纳德·维克斯说，“它们是可持续性的，产量高，容易培植，还可以捕捉二氧化碳。”

　　如果能够规模化地培植含油丰富的微藻———至少达到其他燃料作物今天的规模———它们最终可以取代美国70%的交通用燃油(包括喷气燃料、汽油、柴油)。在目前，“每英亩微藻可收获5000加仑燃油，”维克斯说，如果将6000万英亩土地(相当于俄勒冈州面积)全部用于培植燃料微藻，“每年可收获3000亿加仑微藻生物燃料。”要完全取代美国每年消费的所有汽油则需要4600亿加仑。

　　科学原理

　　培植微藻用于生产生物燃料的关键是对它们进行基因改造，使它们的含油量提高。迄今为止，遗传学家们只深入地研究了一类微藻：一种常见的单细胞绿藻，学名莱茵衣藻。其他还有几千个品种同样可能是理想的生物燃料原料。维克斯说，“这方面的研究依然在初级阶段。”他将今天的微藻专家比作古代印第安人。经过8000年的栽培，他们将野生墨西哥类蜀黍植物变成了今天的玉米。“就微藻遗传学研究而言，我们还处在类蜀黍植物的时代。”

　　最近的突破也许可以帮助加快这一过程。研究者早已知道，在被剥夺氮的情况下，微藻可以生产更多的油。不幸的是，失去氮肥的微藻生长变缓慢。圣迭戈生物燃料公司SapphireE nergy的科学家找到了解决这个问题的办法。他们发现了一个即使在多氮条件下依然可以提高油含量的基因。通过操纵这个基因，研究人员培育出了一种生长迅速且含油量高的微藻。维克斯说，“我们才刚开始揭示微藻生物燃料的科学原理。”

　　下一步

　　可再生生物燃料标准要求在美国销售的汽油中添加一定比例的可再生燃料，最近这一标准再次调高，微藻生物燃料可能因此获利。法令要求，到2022年，生物燃料的年产量将从目前的75亿加仑增加到360亿加仑。其中210亿加仑必须来自减少温室气体排放量达到或超过50%的燃料作物———微藻可完美实现这一目标。但是，绿色游说公司cLaustenllc的负责人康妮·L·劳斯登担心，目前的规则太过具体“生物燃料税收鼓励政策到处都是，”她指的是不同的生物燃料的原材料所享受的支持差别巨大。“我们需要为所有这些燃料制定统一的税收鼓励政策。不要因为某种技术还处于萌芽阶段，就尽情打压。”让微藻生物燃料达到商业化规模也是一个挑战：从0英亩到6000万英亩将需要大量研究、发展和投资。但是，150年前，石油工业的诞生和成长同样戏剧化。只要有足够的经济和环境动力，微藻生物燃料同样可以成功。