一(yi)种(zhong)叫做(zuo)真养产碱杆菌(jun)的(de)不起眼(yan)的(de)土壤细菌(jun)具(ju)有一(yi)种(zhong)天(tian)然性(xing)能(neng):只(zhi)要受(shou)到压力,它们就会停止(zhi)生长(zhang)并竭尽(jin)所能(neng)产生复杂的(de)碳化(hua)合物(wu)。目前,麻省(sheng)理工学院的(de)科学家们教会了这种(zhong)微生物(wu)一(yi)项新技(ji)能(neng):他们修补了它的(de)基因(yin),从而使它能(neng)够制造一(yi)种(zhong)叫做(zuo)异丁(ding)醇的(de)酒(jiu)精燃料,可以(yi)直接取代或者(zhe)兑(dui)入汽油(you)。
麻(ma)省理(li)工学院生(sheng)(sheng)物(wu)学家(jia)克里(li)斯托弗布里(li)格姆致(zhi)力于开(kai)发这种经(jing)过生(sheng)(sheng)物(wu)性(xing)改造(zao)的细菌,目前他(ta)正(zheng)尝试让这种生(sheng)(sheng)物(wu)将大量的二氧化(hua)碳(tan)作(zuo)为碳(tan)源,从而(er)使它能够利(li)用废气制(zhi)造(zao)燃(ran)料。
布里格姆解释道(dao),在(zai)(zai)微(wei)生物(wu)的自然状态(tai)下(xia),当它(ta)的基(ji)本营(ying)养(yang)物(wu)质来源,如硝酸(suan)盐和磷酸(suan)盐受到限制时(shi),“它(ta)就(jiu)会进入储碳(tan)模式(shi)”,就(jiu)是在(zai)(zai)它(ta)感(gan)觉资源有(you)限时(shi)储存食物(wu)以(yi)备(bei)后用。
“它所做的(de)(de)就是尽可能获得(de)碳,并将其(qi)以多聚体结(jie)构储存起来。而这(zhei)个多聚体的(de)(de)属性与很多用(yong)石油(you)制(zhi)成的(de)(de)塑料相(xiang)似”,布里格姆说道。通过敲除一些基因,再插入另一个生(sheng)(sheng)物的(de)(de)基因,并且修补其(qi)他基因的(de)(de)表达,布里格姆和他的(de)(de)同事们成功地使这(zhei)种微生(sheng)(sheng)物不再产生(sheng)(sheng)塑料转而产生(sheng)(sheng)燃料。
尽管团队致力于使微生物(wu)将(jiang)(jiang)二(er)氧化碳(tan)作(zuo)为碳(tan)源,但通过略微不同(tong)的调(diao)整,同(tong)样的微生物(wu)就能拥(yong)有将(jiang)(jiang)包括农业废物(wu)和城市垃圾在内的几(ji)乎所有形式(shi)的碳(tan)源转化为有用的燃(ran)料的潜力。实验(yan)室环境中的微生物(wu)已经(jing)可(ke)以将(jiang)(jiang)果糖(一种糖)作(zuo)为碳(tan)源了。
“结果表明,持续培养(yang)这种微生(sheng)物可以获(huo)得(de)大量的异丁醇”,布里格(ge)姆说(shuo)。目前,研究人员致力(li)于优(you)化系统以提高生(sheng)产率,同时设(she)计工业(ye)化水准的生(sheng)物反(fan)应器(qi)。
布里格(ge)姆说(shuo)(shuo),不像在一(yi)些生(sheng)物(wu)(wu)工(gong)程系统中,微生(sheng)物(wu)(wu)需要(yao)破坏微生(sheng)物(wu)(wu)的(de)(de)细(xi)胞(bao)才能在体(ti)内产生(sheng)期望的(de)(de)化学物(wu)(wu)质,真养(yang)产硪(wo)杆(gan)菌(jun)天(tian)生(sheng)就能将异(yi)丁醇排入(ru)周围流体(ti)中,进而(er)(er)使其被连续不断地(di)过(guo)(guo)滤出来,而(er)(er)生(sheng)产过(guo)(guo)程不会停止。他说(shuo)(shuo)道,“我(wo)们不需要(yao)额外(wai)的(de)(de)转运系统将它转运出细(xi)胞(bao)”。
许(xu)多(duo)(duo)研究小(xiao)组通过包括(kuo)其他转基因生(sheng)物(wu)在内的(de)(de)多(duo)(duo)种途径获得(de)异(yi)丁(ding)醇产物(wu)。至少已经有两家公司做好了将它(ta)作为燃(ran)料(liao)、燃(ran)料(liao)添加剂或化学产品原料(liao)生(sheng)产的(de)(de)准备(bei)。与其他被推荐(jian)的(de)(de)生(sheng)物(wu)燃(ran)料(liao)不同,异(yi)丁(ding)醇几乎不需要改造(zao)就可以用(yong)于现(xian)有的(de)(de)发动机,一些赛车(che)中已经使用(yong)了异(yi)丁(ding)醇作为燃(ran)料(liao)。
麻省大学达特(te)茅斯分校的(de)(de)(de)马克·希尔比指出:“这个方(fang)法(fa)(fa)相比由玉米(mi)提炼的(de)(de)(de)乙醇产(chan)品有许多潜在(zai)的(de)(de)(de)优势。细茵系(xi)统具有可(ke)(ke)扩展性,理论(lun)上(shang)可(ke)(ke)以在(zai)工(gong)业化环(huan)境中产(chan)生(sheng)大量的(de)(de)(de)生(sheng)物燃料(liao)”。他补(bu)充道:“这个系(xi)统的(de)(de)(de)潜力尤其(qi)体现在(zai)可(ke)(ke)以从废料(liao)或(huo)二氧(yang)化碳中提取出碳,因此不会影响粮(liang)食供应。”总之,他说,“这个方(fang)法(fa)(fa)有很大的(de)(de)(de)潜力”。
5、下(xia)列(lie)关于(yu)“异(yi)丁(ding)醇”的(de)(de)解说不正确的(de)(de)一项是
A、异丁醇是一种酒精燃(ran)料,可(ke)以直接取代或者(zhe)兑入汽油,作为燃(ran)料使用。
B、异丁醇是一种多(duo)聚体结构,它的(de)属性与很多(duo)用石油制成的(de)塑料相似。
C、异丁醇(chun)可(ke)以通过多种(zhong)途(tu)径获得,可(ke)以作为燃(ran)料(liao)添加剂或化工原料(liao)。
D、异(yi)丁醇可以由持续培养(yang)经(jing)过基因改造的真养(yang)产碱杆(gan)菌大(da)量获(huo)得。
6、下列(lie)对本文内容的理解(jie),正确(que)的一项是
A、经过生(sheng)物(wu)性(xing)改造的(de)真养产(chan)碱(jian)杆菌,能够利用二氧化碳(tan)、果糖、农业废物(wu)和城市垃圾等各种碳(tan)源制造燃料。
B、用(yong)真养产碱杆菌(jun)制造(zao)燃料的其中一个优势是,它能自动将异(yi)丁醇排入周围流体中,不像(xiang)某些生物(wu)工程系统需要额(e)外(wai)的转运(yun)系统将它转运(yun)出细(xi)胞。
C、使用(yong)异丁醇几乎不需要改(gai)造(zao)就可以(yi)用(yong)于现有(you)的(de)汽车发动机,家用(yong)轿车已经开始使用(yong)异丁醇作为燃料。
D、由(you)微生物大量(liang)制造燃料(liao)的方法,相(xiang)比由(you)玉(yu)米提(ti)炼(lian)乙醇(chun)产品有绝对的优势,因为它减少了大量(liang)粮食的消耗。
7、下列推断正确的(de)一项是
A、如(ru)果能够用(yong)真养产碱杆菌将大量的二氧(yang)化碳作为碳源来制造燃(ran)料(liao),一定程(cheng)度上可(ke)以(yi)减(jian)少(shao)大气中的温室气体含量,有利于环境保(bao)护(hu)。
B、使用细菌系统生产燃(ran)料(liao),理论上可以在工业化(hua)环(huan)境中产生大(da)量的生物燃(ran)料(liao),廉价高效,它必将(jiang)成为人类燃(ran)料(liao)的主(zhu)要来源。
C、研究人员致力于(yu)优(you)化微生物燃(ran)料生产(chan)系(xi)统的(de)生产(chan)率,同时设计工业化水准的(de)生物反应(ying)器,就可以使这套系(xi)统安全可靠,消除其生态风险。
D、美国大学(xue)研究出由微生物大量制造燃料的方法(fa),可以减少对(dui)石(shi)油的依赖,具有极大的商业(ye)价值,将带(dai)来人类(lei)生活方式的一(yi)场革命。
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