水藻變生物柴油不是夢 埃克森美孚夥拍基因公司取「首次突破」

撰文:吳家俊
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點石成金是天方夜譚,不過用藻類變燃料就可能指日可待。全球市值最高石油公司埃克森美孚與美國加州一間生物公司合作,成功透過基因改造藻類,令藻類可用作燃料的脂類含量提高1倍,兩間公司形容是藻類轉化生物燃料技術的「首次突破」。

埃克森美孚(Exxon Mobil)與一間加州的基因改造公司合作,成功把一種藻類的脂肪含量提高一倍,為工業化生產提供準備。(路透社)

8年合作後,石油公司埃克森美孚(Exxon Mobil)與美國生物科技公司「合成基因組」(Synthetic Genomics Inc.)共同宣布,成功在不改變藻類生長時間的情況下,把一種名為Nannochloropsis gaditana的基因改造藻類脂類含量,從20%提高至40%。這次突破被認為是藻類生物燃料工業化生產的重要一步。相關研究成果已經在6月18日發表在生物科技權威期刊《自然-生物技術》(Nature Biotechnology)網上版。

目前的生物燃料主要由玉米、甘蔗等農作物種植而成,不過這類作物的生產要耗費大量資源生產,同時也是人類食糧的一種,不一定符合環保要求。(路透社)

目前生物燃料主要用玉米、黃豆等提煉而成,不過在生產這類作物時需要耗費大量能源,也可能造成更多二氧化碳排放,更重要的是人類糧食的一種。藻類以光、水和二氧化碳為養分生長,可減少大氣中的二氧化碳含量。其體內亦有豐富脂肪可提煉生物燃料,亦可在鹽水等惡劣環境下生存,被認為是理想的生物燃料。

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早在上世紀70年代,美國已經進行從藻類提煉脂肪,用作生物燃料的方法。(Synthetic Genomics)

   研究40載 提早至少10年突破技術瓶頸

從1970年起,就已經有研究用藻類產生的脂肪製造生物燃料。但在實驗室的人工繁殖環境中,生物學家一直無法維持藻類快速生長的同時,保持藻類體內的脂肪水平以提煉足夠的生物燃料。

埃克森美孚在2009年宣布與「合成基因組」合作,公司創辦人文特爾(Craig Venter)是著名基因學家,他是其中一位最早進行人類基因排序的學者,並於2010年成功以合成基因製造首個細胞。當時埃克森美孚曾預期在2019年內可生產藻類生物燃料。

但研究過程不似預期順利。2013年,現任美國國務卿、時任埃克森美孚行政總裁的蒂勒森(Rex Tillerson)承認,公司可能要在2038年才可以實現藻類生物燃料的工業化生產。如今兩間公司公布喜訊,有可能提早工業生產藻類生物能源的時間。

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美國加州的生物科技公司「合成基因組」(Synthetic Genomics Inc.)成功在藻類植物的基因中,找到控制藻類脂肪的方法。(Synthetic Genomics Inc.)

   改變基因 製造最具生產效率藻類

「合成基因組」藻類生物燃料部門經理阿賈維(Imad Ajjawi)及其他生物學家,使用包括CRISPR-Cas9基因編輯技術在內的多種改造工具,在一種名為Nannochloropsis gaditana的藻類中的9000個基因內,找到一種名為ZnCys的基因,並透過修改基因,成功把這類藻類的脂肪產量提高至野生同類的1倍,突破困擾業界多年的技術瓶頸。

目前有包括香港公開大學在內的很多機構研究藻類植物轉化為生物柴油,但甚少機構能取得如此進展。彭博社引述「合成基因組」創辦人文特爾稱:「據我所知,目前沒有其他機構能成功通過改變藻類的特性,達到了這一水平的(藻類)脂肪生產。」

藻類雖然是理想的生物燃料,但若是在同一段時間有大量的藻類生長,對海洋也會造成生態污染。(VCG)

   工業化生產仍需時日

技術雖有重大突破,但目前仍未能可以進行工業化生產。阿賈維稱,目前仍然有很多關於藻類生產生物燃料的實際問題要解決,包括藻類可能會引發的疾病,目前仍不清楚藻類在不同環境的生長情況。由於藻類的大量繁殖亦會引起紅潮問題,美國國家環境局(EPA)亦希望藻類的規模化生產可以符合環境保護法規要求。

(綜合報道)