一種叫做真養(yǎng)產(chǎn)堿桿菌的不起眼的土壤細(xì)菌具有一種天然性能:只要受到壓力,它們就會停止生長并竭盡所能產(chǎn)生復(fù)雜的碳化合物。目前,麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們教會了這種微生物一項新技能:他們修補了它的基因,從而使它能夠制造一種叫做異丁醇的酒精燃料,可以直接取代或者兌入汽油。
麻省理工學(xué)院生物學(xué)家克里斯托弗布里格姆致力于開發(fā)這種經(jīng)過生物性改造的細(xì)菌,目前他正嘗試讓這種生物將大量的二氧化碳作為碳源,從而使它能夠利用廢氣制造燃料。
布里格姆解釋道,在微生物的自然狀態(tài)下,當(dāng)它的基本營養(yǎng)物質(zhì)來源,如硝酸鹽和磷酸鹽受到限制時,“
它就會進(jìn)入儲碳模式”
,就是在它感覺資源有限時儲存食物以備后用。
“
它所做的就是盡可能獲得碳,并將其以多聚體結(jié)構(gòu)儲存起來。而這個多聚體的屬性與很多用石油制成的塑料相似”
,布里格姆說道。通過敲除一些基因,再插入另一個生物的基因,并且修補其他基因的表達(dá),布里格姆和他的同事們成功地使這種微生物不再產(chǎn)生塑料轉(zhuǎn)而產(chǎn)生燃料。
盡管團隊致力于使微生物將二氧化碳作為碳源,但通過略微不同的調(diào)整,同樣的微生
物就能擁有將包括農(nóng)業(yè)廢物和城市垃圾在內(nèi)的幾乎所有形式的碳源轉(zhuǎn)化為有用的燃料的
潛力。實驗室環(huán)境中的微生物已經(jīng)可以將果糖(
一種糖)
作為碳源了。
“
結(jié)果表明,持續(xù)培養(yǎng)這種微生物可以獲得大量的異丁醇”
,布里格姆說。目前,研究人員致力于優(yōu)化系統(tǒng)以提高生產(chǎn)率,同時設(shè)計工業(yè)化水準(zhǔn)的生物反應(yīng)器。
布里格姆說,不像在一些生物工程系統(tǒng)中,微生物需要破壞微生物的細(xì)胞才能在體內(nèi)
產(chǎn)生期望的化學(xué)物質(zhì),真養(yǎng)產(chǎn)硪桿菌天生就能將異丁醇排入周圍流體中,進(jìn)而使其被連續(xù)不斷地過濾出來,而生產(chǎn)過程不會停止。他說道,“
我們不需要額外的轉(zhuǎn)運系統(tǒng)將它轉(zhuǎn)運出細(xì)胞”
。
許多研究小組通過包括其他轉(zhuǎn)基因生物在內(nèi)的多種途徑獲得異丁醇產(chǎn)物。至少已經(jīng)有兩家公司做好了將它作為燃料、燃料添加劑或化學(xué)產(chǎn)品原料生產(chǎn)的準(zhǔn)備。與其他被推薦的生物燃料不同,異丁醇幾乎不需要改造就可以用于現(xiàn)有的發(fā)動機,一些賽車中已經(jīng)使用了異丁醇作為燃料。
麻省大學(xué)達(dá)特茅斯分校的馬克·
希爾比指出:“
這個方法相比由玉米提煉的乙醇產(chǎn)品有許多潛在的優(yōu)勢。細(xì)茵系統(tǒng)具有可擴展性,理論上可以在工業(yè)化環(huán)境中產(chǎn)生大量的生物燃料”
。他補充道:“
這個系統(tǒng)的潛力尤其體現(xiàn)在可以從廢料或二氧化碳中提取出碳,因此不會影響糧食供應(yīng)。”
總之,他說,“
這個方法有很大的潛力”
。
5
、下列關(guān)于“
異丁醇”
的解說不正確的一項是
A
、異丁醇是一種酒精燃料,可以直接取代或者兌入汽油,作為燃料使用。
B
、異丁醇是一種多聚體結(jié)構(gòu),它的屬性與很多用石油制成的塑料相似。
C
、異丁醇可以通過多種途徑獲得,可以作為燃料添加劑或化工原料。
D
、異丁醇可以由持續(xù)培養(yǎng)經(jīng)過基因改造的真養(yǎng)產(chǎn)堿桿菌大量獲得。
6
、下列對本文內(nèi)容的理解,正確的一項是
A
、經(jīng)過生物性改造的真養(yǎng)產(chǎn)堿桿菌,能夠利用二氧化碳、果糖、農(nóng)業(yè)廢物和城市
垃圾等各種碳源制造燃料。
B
、用真養(yǎng)產(chǎn)堿桿菌制造燃料的其中一個優(yōu)勢是,它能自動將異丁醇排入周圍流體
中,不像某些生物工程系統(tǒng)需要額外的轉(zhuǎn)運系統(tǒng)將它轉(zhuǎn)運出細(xì)胞。
C
、使用異丁醇幾乎不需要改造就可以用于現(xiàn)有的汽車發(fā)動機,家用轎車已經(jīng)開始
使用異丁醇作為燃料。
D
、由微生物大量制造燃料的方法,相比由玉米提煉乙醇產(chǎn)品有絕對的優(yōu)勢,因為
它減少了大量糧食的消耗。
7
、下列推斷正確的一項是
A
、如果能夠用真養(yǎng)產(chǎn)堿桿菌將大量的二氧化碳作為碳源來制造燃料,一定程度上
可以減少大氣中的溫室氣體含量,有利于環(huán)境保護(hù)。
B
、使用細(xì)菌系統(tǒng)生產(chǎn)燃料,理論上可以在工業(yè)化環(huán)境中產(chǎn)生大量的生物燃料,廉價高效,它必將成為人類燃料的主要來源。
C
、研究人員致力于優(yōu)化微生物燃料生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)率,同時設(shè)計工業(yè)化水準(zhǔn)的生物反應(yīng)器,就可以使這套系統(tǒng)安全可靠,消除其生態(tài)風(fēng)險。
D
、美國大學(xué)研究出由微生物大量制造燃料的方法,可以減少對石油的依賴,具有極大的商業(yè)價值,將帶來人類生活方式的一場革命。
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5B 6B 7A
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