海藻能源前景誘人 利用尚存爭議

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在圣迭戈的一個實驗室里，你能看到所有的試管幾乎都是綠色的，現(xiàn)代的生物技術正在被應用于海藻上。  

      海藻能源前景誘人

      如今，外來基因被植入到海藻內(nèi)，與自身基因互相作用。不同品種的海藻之間進行著適者生存的競賽，以加快進化速度，從而得到生長快速、耐力超強的品種。

      這樣做的目標只有一個，就是創(chuàng)造一種超級藻類，能夠高效地將光能和二氧化碳轉(zhuǎn)化成脂類和油類，然后經(jīng)過提煉和加工最終形成柴油或航空燃料。

      “我們已經(jīng)實驗了超過4000個品種”，麥克·門德斯說，他是藍寶石能源公司的共同創(chuàng)立者兼技術副總裁，同時也是這個實驗室的所有者，“我們的最終目標就是要馴化海藻，使其像作物一樣。
很多公司和許多院校實驗室都在追求共同的目標———把海藻變成一種綠色能源。他們中大多都利用基因工程或其他的生物技術，例如化學誘發(fā)突變，來改進海藻的功能。

      “超過百家院校都在致力于用基因工程優(yōu)化海藻產(chǎn)生的生物燃料”，科羅拉多礦業(yè)學院的助理化學教授馬修·珀斯維茲說，他曾寫過一篇該領域的綜述論文，“這種興趣簡直是全球性的。”

      海藻之所以如此有吸引力是因為，在相同的單位面積上，海藻所產(chǎn)出的燃料是能制造酒精的玉米或是生產(chǎn)生物柴油的大豆的10倍甚至更多。此外，海藻還可以生長在貧瘠的地方或者咸水中，因此燃料的生產(chǎn)不會影響食物的生產(chǎn)。而且海藻能吸收大量的二氧化碳，有阻止全球氣候變暖的作用。

      但是致力于轉(zhuǎn)基因海藻通常意味著要從其他生物體植入基因到海藻內(nèi)，有些專家對此表示擔心，因為海藻在環(huán)境中發(fā)揮著重要的作用。地球上的多數(shù)氧氣都是這些單細胞光合作用生物制造的，他們還是海洋食物鏈的基礎。

      可能的負面影響引發(fā)關注

      “我們不是說不能這么做”，北達科他大學能源與環(huán)境中心的主任杰拉德·格勒內(nèi)沃爾德說，他正在組織一項此類研究，“我們要對可能造成的后果和如何做好保護措施有足夠的認識。”

      在美國總統(tǒng)奧巴馬的生物倫理委員會會議上，俄亥俄州立大學的生態(tài)學家阿里森·斯諾做出了一個“最壞的假設”：具有極強耐力的海藻品種可能會逃出實驗室進入自然環(huán)境，取代其他物種，導致海藻過度生長，消耗水中的氧氣，造成魚類死亡。

      在一次生物能會議上，一名從事海藻項目的工程師大衛(wèi)·哈伯曼談到了這些風險并進行警報。很多科學家，特別是從事海藻研究的，都認為這些擔憂被夸大了。就像莊稼如果沒有農(nóng)民辛勤地施肥和除蟲就不能茁壯成長一樣，用于能源生產(chǎn)的改良海藻如果逃逸到自然環(huán)境中，同樣無法與野生海藻競爭，甚至在他們的培養(yǎng)池內(nèi)也不行。

      “對生物進行基因工程會使其更加脆弱。”加利福尼亞大學圣地亞哥分校的生物學教授斯蒂芬·梅菲爾德說，他也是藍寶石公司的合伙人。

      梅菲爾德博士和其他一些科學家表示，轉(zhuǎn)基因細菌實驗已經(jīng)進行35年了，從沒有發(fā)現(xiàn)過什么問題，盡管肯定有一些生物從實驗室逃逸出去了。

      甚至對轉(zhuǎn)基因作物持批評態(tài)度的憂思科學家聯(lián)盟的瑪格麗特·梅隆也說，就算轉(zhuǎn)基因海藻逃逸到自然環(huán)境中，“也用不著為此失眠。”

      但是一些藻類研究者仍然擔心他們會像轉(zhuǎn)基因食品一樣，在強烈的抵制中被淹沒，表示要謹慎行事。“我們呼吸的氧氣中有40%來自海洋中的海藻”，遺傳學家克雷格·溫特說，“我們并不想把事情搞砸。”

      溫特博士的合成基因組公司從埃克森美孚石油公司得到3億美元的資金支持，這項資金將用于開發(fā)研制能夠用作燃料的海藻，其中一部分通過合成基因?qū)崿F(xiàn)。在近日兩家公司的剪彩儀式上，溫特博士還向當?shù)刎撠煭h(huán)保的官員保證海藻不會造成危害。“下水道里不會出現(xiàn)不該出現(xiàn)的東西，市長先生”，溫特半開玩笑地說，“圣迭戈很安全。”

      溫特博士說，從長遠考慮，海藻應該被注入自殺基因，當它從實驗室或是燃料生產(chǎn)設備中逃出時，這種基因會殺死海藻。

      艱難的選擇題：轉(zhuǎn)基因還是自然物種

      藍寶石能源公司看起來已經(jīng)在競爭中占了最有利的位置。這家僅成立三年的公司已經(jīng)從那些聲名顯赫的投資者手中募得了1億美元的資金，投資者中還有比爾·蓋茨的名字。此外，藍寶石還從聯(lián)邦財政中爭取到1億美元，而這筆資金將被用于在新墨西哥州沙漠中的一個示范項目，這個項目包括一個300英畝大的池塘。

      藍寶石公司在海藻里注入了一種能讓有機體產(chǎn)生碳氫化合物的基因，它們本身無法產(chǎn)生這種能夠幫助制造能源的化合物。門德斯以前也曾在醫(yī)學和生物科技公司工作過，他說：“也許我們想得到的不是海藻直接給予我們的，我們希望通過自己的努力研制出最好的產(chǎn)品。”藍寶石公司同時還在研究一種能在極端鹽堿水質(zhì)下茂盛生長的海藻。

      他們甚至在開發(fā)抗農(nóng)達藻。就像廣泛種植的抗農(nóng)達大豆一樣，這樣的藻可以抵抗農(nóng)達除草劑。這樣就可以在培養(yǎng)池里施用除草劑，殺死入侵的野生藻，使培養(yǎng)的品種不受傷害。

      當然，并不是所有的這些品種都是由轉(zhuǎn)基因而來的，因為在很多情況下科學家并不知道哪些基因有用。相反，藍寶石公司每天審查數(shù)千個品種，從中尋找具有合適屬性的生物。那些合乎要求的品種可以通過繁殖或加速演化從而更適合人們的需要。

      藍寶石實驗室的同一個房間里，平行的軟管中都在相同的條件下培養(yǎng)著不同品種的藻。每個品種略有差異，只有生長最快的那個———管子里顏色變得最綠———會得到科學家的青睞。

      “如果不能在同它們野生表親的競爭中獲勝，那么他們就不能出這個房間。”門德斯說。藻類可以快速繁殖，僅僅幾個小時就能翻倍。他們還可以隨風飄到很遠的地方。“他們有可能被吹到世界任何地方。”圣路易斯唐納德植物科學中心的理查德·塞爾說。

      塞爾博士還是一家名為Phycal的藻類公司的首席技術官，他們在運用基因工程開發(fā)弱光藻類。他解釋說，目前藻類捕捉到的光遠比他們需要的多，其他都浪費在發(fā)熱上了。如果每一個生物捕捉較少的光，那么光線就能被更多的生物共享，增加生物數(shù)量的產(chǎn)出。

      有些公司使用生物反應器而不是開放的培養(yǎng)池，典型的就是在試管兒里養(yǎng)藻。然而，一些專家表示，這并不能完全阻止藻類逃逸。“那些想把所有東西都封閉一個大規(guī)模系統(tǒng)的想法并不可靠。”加州的一位行業(yè)顧問約翰·貝尼曼說。不過，他認為轉(zhuǎn)基因藻類完全沒有風險。

      藍寶石公司表示他們現(xiàn)在還是不會在開放的池水內(nèi)培養(yǎng)藻類。等一切都準備好，他們會按照規(guī)定行事。

      不過，轉(zhuǎn)基因藻似乎已經(jīng)落入管理夾縫之中，這樣的事情并非沒有先例。夏威夷的梅拉制藥公司2005想測試用轉(zhuǎn)基因藻生產(chǎn)人類醫(yī)藥品的可行性。管理生物技術各個領域的三個部門———美國環(huán)保署、食品和藥品管理局及農(nóng)業(yè)部———沒有一個宣稱有管轄權。

      美國能源部負責可再生能源事務的副助理部長史蒂文·G·喬克表示，任何聯(lián)邦資金項目，包括藍寶石的新墨西哥示范工程，都必須接受環(huán)境評估。但是風險評估應當具體問題具體分析，他補充說，并不是對所有可能的轉(zhuǎn)基因藻進行評估。（環(huán)球時報 ）