能源新方向：细菌产石油

高育红

最近，美国科学家在热带雨林中发现了一种粉红色的霉菌。这种霉菌有一种奇特的功能，可以让植物枝叶发酵，转化为燃烧值特别高的柴油气。这个发现为植物能源的利用开辟了新途径，是科学家在寻找可再生能源过程中的一项重大发现。

在目前能源逐渐紧缺的形势下，寻找可再生能源是各国科学家正在探索的事情，其中植物能源大受欢迎。因为植物可以再生，利用植物的枝叶生产能源不会影响生态环境。在200多年前，人们就发现植物发酵可以产生燃烧性气体，这种气体的主要成分是甲烷，俗称“沼气”。

然而，沼气的密度小、燃烧值低，因此不是很理想的燃料。于是，科学家希望能够从植物废料中提取到更好的燃料。美国科学家加里·斯特贝尔就找到了这样一种原料，他在阿根廷巴塔哥尼亚高原的热带雨林中发现了粉红粘帚霉，这种霉菌可以把植物的枝叶转化为燃烧值比沼气高得多的柴油气。

斯特贝尔在心叶船形果木树的树干上发现了寄生的粉红粘帚霉。他对粉红粘帚霉的生存特性特别好奇，因为这种长在植物枝干上的霉会产生气体，这些气体可以消灭附近的其他真菌，让它独享植物枝干的“美食”。斯特贝尔希望弄清楚这些气体为何可以作为粉红粘帚霉的武器，结果发现这些气体不过是高浓度的碳氢化合物，可让其他真菌窒息而死。

斯特贝尔等人在实验室内检验粉红粘帚霉的性能，用以燕麦为基础的果冻和纤维素培养它们。研究人员利用抽风机把粉红粘帚霉排出的气体抽走，并将它们收集起来。他们对粉红粘帚霉发酵植物原料释放的气体进行分析，发现其中富含8种柴油中的碳氢化合物，如燃烧值很高的辛烷。

与现在世界各地的植物燃料工厂生产的生物乙醇相比，粉红粘帚霉发酵产生的这种气体燃烧效果更好。这个发现让斯特贝尔十分惊喜，他说：“地球上还没有其他已知生物能让植物发酵出柴油气。这种气体混合物可以驱动发动机，直接作为机械的燃料。”

更令人振奋的是，粉红粘帚霉可以生长在纤维素上。目前，植物能源科学家要攻克的难题就是怎样利用植物的纤维素，纤维素中含有大量的碳氢化合物，但是用普通的化学方法和生物方法都特别难分解。斯特贝尔说：“纤维素是地球上最丰富的有机化合物，但大多数给浪费掉了。”

通过粉红粘帚霉对纤维素进行发酵，可以产生大量现成的柴油气。但还需要做更多的实验来证实此想法的可行性。研究人员将做更大规模的测试，进行发酵后让此真菌产生足够多的柴油气来驱动一台小发动机。如果他们能做到这一点，利用这种方法来大规模生产柴油气就变得可行了。

植物燃料曾被宣传是代替石油的好选择，而且植物生长过程中可以吸收植物燃料产生的二氧化碳，让大气中二氧化碳浓度不会失衡。然而，现在不少人反对植物燃料，是因为许多工厂用粮食来生产燃料，而工厂不用植物废料作生产原料的原因是纤维素难以分解。如果广泛用粉红粘帚霉发酵植物废料，就可以摆脱植物燃料工厂用粮食作原料的困境。斯特贝尔还发现，粉红粘帚霉含有独特的基因，能生产出将纤维素分解成柴油气的酶。因此，可以把这种基因转移到其他微生物的体内，让其他微生物也能分解纤维素产生柴油气，这样就可以有效扩大工厂的规模。

斯特贝尔的研究还有可能揭开石油形成之谜，传统石油形成理论认为，石油是植物被埋在地下时，在地壳的高温高压下形成的。但这个理论不能解释一些浅层油田的成因，根据斯特贝尔的研究，粉红粘帚霉或其他微生物很可能在石油的形成中起了重要作用。■