可种植的“石油”

当基因和新能源联手时，就会有些意想不到的事情发生。

2010年出现的让全球轰动的所谓“人造生命”，通过重新设计、组合染色体――生命的基本组成单位――制造出具有特殊功能的单细胞细菌，让弗兰肯斯坦离这个世界更近了一步。

对于这些致力于生命科学研究的“怪蜀黍们”来说，生命的组成单元统统是“积木块”，任何一个复杂的生命体，不过是这些积木有序或无序的堆积。也就是说，只要技术条件允许，他们可以活生生地“合成”出一个人――不要爹也不要娘、甚至不借助于任何有机体。更有吸引力的是，他们可能利用技术制造出有特殊功能的人造生命体，比如，产生石油的生物。

在迫切需要能源的今天，这项技术的实现绝对是功在当代利在千秋。

也是在2010年，位于美国马萨诸塞州贝德福德的焦耳无限技术公司，对外了一个重要消息，声称他们开发出了一套工艺技术并申请了专利，可以利用经过基因改造的微生物收集阳光，然后把二氧化碳直接转为液体燃料乙醇。这两项最新的专利，即“工程设计的可以产出含碳经济产品的固二氧化碳微生物”，和“微生物乙醇生成术”，都涉及到提高光合成微生物生产乙醇能力的方法。这种燃料的专利名称叫做“超等光合成有机物”。

该项技术被麻省理工学院《技术评论》杂志选为当年的年度十大重要新兴技术之一。据称，这项技术系统不需要占用农用土地或淡水，只要利用苦盐水和非工业废水，便能把生成石油的漫长岁月变为瞬间。焦耳无限技术公司为此设计了一种装置，称为“太阳能转换器”。微生物在这个平台经工程化后，便可在连续的过程中产生和分泌出乙醇，可转化超过90% 的二氧化碳，使其直接成为最终产品，而不依赖于生物质原料。

两年之后的2012年初，焦耳无限公司再次宣称，通过基因设计改进的微生物，现在已经可以利用太阳光合成燃料，一般是乙醇或石蜡烃，也就是柴油的主要成分。成本远低于当前使用的化石燃料和其他生物燃料。这样的话，“无限的焦耳”（即热能）或许会轻而易举地得到――只要你面向太阳晒晒就可以了。

焦耳无限目前吸引了一大批匿名的投资者，并且已经在墨西哥州建立了第一个小规模的生产厂。

申请专利后，又进行了多次改良的“太阳能转换器”，看上去就像薄薄的绿色透明面板，里面循环流动着浓度很低的盐水和氮础生长介质，其中充满了二氧化碳，以便于光合作用。转换器内，工程设计的微生物利用太阳能量，把水和气体转换成乙醇或石蜡烃。

如果太阳能转换器是封闭的话，那么其价格会昂贵到难 以维系。不过，焦耳无限公司的技术，突破了成本的关卡，用他们的技术系统生产燃料，高效又低成本。

早在这项技术诞生之初，焦耳无限的发言人便声称，理论上讲，一年内生产高达2万加仑的乙醇，只需一英亩土地。而现在，他们的目标是每英亩2.5万加仑，其速率是纤维素乙醇的10倍和谷物乙醇的100倍。但是，这个目标很具挑战性，要把转化效率提高60%才能达到。

焦耳无限的生物科学高级总裁丹・罗伯逊指出，“即使达不到我们的理想水平，我们的生产力也已实现了飞跃性的突破，并超越了纤维素乙醇的极限。”

位于墨西哥州的“焦耳无限”工厂将建一个5英亩的“太阳能转换器模块”，包含多排100米长的太阳能转换器，连接到中央处理厂，收集和分离燃料。工厂计划2012年夏天开始生产乙醇，由于它位于三个天然气发电厂附近，每个电厂都可以提供二氧化碳。焦耳无限公司在这一区域共租用了1200英亩，而且，计划有朝一日多增加5英亩模块。

有一篇同行的评审论文，去年发表在《光合作用研究》杂志上。文章中提到，罗伯逊和同事们表示，他们的工艺可以实现7.2%的整体效率，把阳光转换成液体燃料。和使用天然微生物系统的效率相比，这个数字大约高7倍。

罗伯逊称，“提高效率的关键，是基因工程细菌可持续分泌液体燃料。”非基因工程微生物产的化合物，都必须进行收集，提炼成燃料。由于这些生物体必须在碾碎后才能释放出类似石油的产品，每批生产都只有一次收成，成本浪费十分严重。这也是多数绿色能源的瓶颈所在。

罗伯逊还表示，为了提高效率，公司会进一步改善生物体的基因构成，限制与燃料生产竞争的所有生物过程，这样就可以大大地提供太阳能的转化效率，使得生产燃料的产量极大的提高。

例如，焦耳无限公司已研究了几年，通过基因改造关闭某些微生物功能，让这些生物体不会持续生长。如果控制了自身的生长，它们将会有更多的时间来生产燃料――可见对生命体的是无处不在的，甚至到了最微小的基因片段也不例外。

当然，焦耳无限公司和一些科学狂人以及为利益而投资的商人们，正在不遗余力地改造着基因。

但是，这种被改造了基因的微生物，如果控制在安全的范围内当然没问题。但万一出现失误，会不会创造出人类无法控制的奇怪物种甚至逃逸到地球生态系统之中，从而对人类造成严重的影响，就不得而知了。

技术革新的成果，开始看起来是得益了，可是长久来看付出的代价有可能更大，届时，就需要用更先进的技术来解决。这就构成了一个恶性的循环，商业和科技媾和的产儿也不例外。