利用細菌生產清潔能源

2014年，英國首輛生態公交車Bio-Bus上路，這種生態公交車以人類糞便或廢棄食品等產生的甲烷氣體為燃料，將大大改善英國的空氣質量。（東方IC/圖）

（本文首發于2018年8月2日《南方周末》）

在科學研究領域，多數時候細菌是人類的友軍。它們常常會給科學家帶來意想不到的驚喜。與細菌合作，可能是人類未來清潔能源的出路之一。

微生物如何利用陽光、水和碳、氮等元素的細微差別似乎與現代生活脫節，但這些知識對于滿足人類不斷增長的能源需求卻是至關重要的。

自生物能源出現以來，微生物中的細菌就與之產生了千絲萬縷的聯系，無論是生物乙醇、生物柴油還是生物制氫，細菌都有份參與。所以，越來越多的人認為，未來的清潔能源和“碳中性”能源或許會依賴于將太陽的光能有效地轉化為燃料和電力的技術，與細菌合作，可能是未來清潔能源的出路之一。

吃掉陽光，產生燃料

細菌是敵也是友。在科學研究領域，多數時候細菌是人類的友軍。它們常常會給科學家帶來意想不到的驚喜。例如，細菌教會了我們如何利用二氧化碳制造綠色能源。

在植物光合作用的靈感下，科學家改造了細菌，讓細菌體內負責催化作用的酶裝備升級。在人工酶的幫助下，特定的細菌可以吸收陽光的能量，將二氧化碳轉化為碳氫化合物，進而用于制作燃料。加州大學歐文分校的分子生物學家Hu Yilin研究團隊發現了天然存在的固氮酶（如存在于Azotobacter vinelandii和Methanosarcina acetivorans細菌里的固氮酶）的合成版本。戰斗力升級的固氮菌，可以將二氧化碳轉化成碳氫化合物，包括甲烷、丙烷、丁烷和乙烯。

2016年，一個國際研究小組在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上發文稱，已經設計出一種可以從空氣中吸收二氧化碳并將其轉化為燃料的細菌——R. palustris。這是逆向燃燒的過程，R. palustris細菌利用陽光