利用细菌生产清洁能源

2014年，英国首辆生态公交车Bio-Bus上路，这种生态公交车以人类粪便或废弃食品等产生的甲烷气体为燃料，将大大改善英国的空气质量。（东方IC/图）

（本文首发于2018年8月2日《南方周末》）

在科学研究领域，多数时候细菌是人类的友军。它们常常会给科学家带来意想不到的惊喜。与细菌合作，可能是人类未来清洁能源的出路之一。

微生物如何利用阳光、水和碳、氮等元素的细微差别似乎与现代生活脱节，但这些知识对于满足人类不断增长的能源需求却是至关重要的。

自生物能源出现以来，微生物中的细菌就与之产生了千丝万缕的联系，无论是生物乙醇、生物柴油还是生物制氢，细菌都有份参与。所以，越来越多的人认为，未来的清洁能源和“碳中性”能源或许会依赖于将太阳的光能有效地转化为燃料和电力的技术，与细菌合作，可能是未来清洁能源的出路之一。

吃掉阳光，产生燃料

细菌是敌也是友。在科学研究领域，多数时候细菌是人类的友军。它们常常会给科学家带来意想不到的惊喜。例如，细菌教会了我们如何利用二氧化碳制造绿色能源。

在植物光合作用的灵感下，科学家改造了细菌，让细菌体内负责催化作用的酶装备升级。在人工酶的帮助下，特定的细菌可以吸收阳光的能量，将二氧化碳转化为碳氢化合物，进而用于制作燃料。加州大学欧文分校的分子生物学家Hu Yilin研究团队发现了天然存在的固氮酶（如存在于Azotobacter vinelandii和Methanosarcina acetivorans细菌里的固氮酶）的合成版本。战斗力升级的固氮菌，可以将二氧化碳转化成碳氢化合物，包括甲烷、丙烷、丁烷和乙烯。

2016年，一个国际研究小组在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发文称，已经设计出一种可以从空气中吸收二氧化碳并将其转化为燃料的细菌——R. palustris。这是逆向燃烧的过程，R. palustris细菌利用阳光