生物能源发生器：试管里的乐高积木 变杂草为生物燃料

也许有一天，一种化学嵌合体能帮助我们将顽固的植物材料降解为生物燃料。为实现这一目的，我们需要从两种类型的植物腐生细菌中提取出酶，并将这两种自然界中不会相遇的酶混合在一起。

生物能源发生器能够利用农作物（比如玉米）里的糖，制造出比天然气或煤更加环保的能源替代品。但是，与用农作物发酵相比，使用如叶子和青草这样的廉价而随处可见的植物材料制造燃料，会更加有吸引力。但问题在于，植物的这些部分纤维素含量很高，而纤维素是一种顽固的结构复合物，难以降解。

在富氧环境中生活的微生物，能够利用自身细胞内游离的酶来消化这些植物材料。而低氧或无氧条件下生活的细菌——比如说牛胃里的细菌，使用的却是一些被称为纤维体（cellulosomes）的鹰架状的酶复合体。游离酶分解纤维素时作用迅速。相比起来，纤维体虽然要慢一些，但效率却相当高。

“试管里的乐高积木”

约那坦.阿尔菲（Yonathan Arfi）和艾德.拜尔（Ed Bayer）在以色列雷霍沃特（Rehovot）的威茨曼科学研究所（Weizmann Institute of Science）工作。他们设计了一个化学反应，将快速作用于纤维素的游离酶融合到纤维体上，反应得到的混合物能够既快速又有效地将纤维素转化成可供利用的糖。

几十亿年以来，厌氧细菌与好氧细菌的反应机制各自独立进化，从没有机会合作过。“这两种酶在自然条件下绝不会同时出现，现在却可以达成功能上的协同作用，”布莱恩.福克斯（Brian Fox）说道，他是威斯康星大学麦迪逊分校的生物化学家。

拜尔认为，虽然这一进展还不足以制造出更的生物燃料，但是它大大加深了我们对纤维素降解机理的理解。“对我们来说这挺有意思的。就像在玩乐高积木一样，只不过是在试管里面，”他说。

“叶子和秸秆”

奥斯（Ås）挪威生命科学大学（Norwegian University of Life Sciences）的文森特.艾杰辛克（Vincent Eijsink）认为，像这样的研究让开发新一代生物燃料成为可能，这种燃料将不再依赖食用农作物。

*批利用现有技术的纤维素生物燃料厂，已经正式开始商业运转。一座由诺维信集团（Novozymes）经营的工厂能用水稻秸秆生产乙醇，现在年产量已达五千万升。该工厂位于意大利科雷什蒂诺（Crescentino）。

杜邦公司（Du Pont）现正在修建一座年产量一亿一千三百万升的工厂，用以消化内华达州和爱荷华州的玉米茎叶，西班牙公司阿本哥（ Abengoa）也正要着手运营一个位于堪萨斯州休哥顿的规模相近的工厂。