五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】创造生命还是山寨生命,这是个问题 -- 二胡

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家园 创造生命还是山寨生命,这是个问题(完)

这个系列拖太久了,今天晚上加一下班,把它赶紧结束了。

话说这Craig的聪明绝顶的脑袋在想什么?当上帝去创造生命?那都是媒体的hype,行内人知道,Craig自己也知道,他的所谓的人造生命也就到此为止了,赚够了眼球后,这个方向再往下发展从技术角度讲已经不可能了。

08年,Craig突然宣称他要搞biofuel(生物柴油),而且他还放话说如果石油公司不赞助他,他可以从别的途径拿到钱。为什么Craig要点石油公司的名?实际上这就是欲擒故纵。结果呢就是大家都知道的爆炸性消息,一年后,石油大鳄Exoon决定注资6亿美刀到Craig的公司,用绿藻来制备生物柴油。

生物柴油是金融危机后炒的相当热的一个题材,普通老百姓都觉得这是个新科技,搞好了这个,摆脱了对海湾石油的依赖,美国又可以称霸世界100年了。但其实生物柴油这个概念和技术是相当老和成熟的。

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看到这辆80年代的奔驰老爷车了吗,它用的就是biofuel

但为什么最近Craig还可以拿这个题材骗Exoon白花花的银子呢?

在了解什么是biofuel前,我们先简单说说什么是石油。石油主要成分实际是各种长短不一的烷类分子的混合物

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烷类分子是很简单的,黑色的是碳原子,白色的是氢原子,

根据碳原子的多少可以分为甲烷(就是只有一个碳原子),乙烷(有两个碳原子),丙烷…。碳原子越多,化合物的气化点就越高,比如甲烷(就是沼气的主要成分)常温常压下是气态的,丁烷在常温下稍微加一下压就是液态的了,打火机里就是这个丁烷,但到了戊烷以后(就是大于5个碳原子的烷类)就是液态的。天然气是短链的烷类,而石油是长链的烷类分子,石油从地下采出来后,先用分馏法冶炼,比如100到200度左右,8到12个左右碳原子的烷类分子就气化了,这部分收集下来再液化就是汽油,温度再高一些,12到20个碳原子的烷类分子就被分出来,成为柴油,最后高温下出来的就是各位车里用的润滑油了,再最后就是各位搞生物的同学经常用到的paraffin了。

这柴油和我们日常生活用到的食用油好像八竿子打不到一块,但生物柴油就不一样了。我们先来看看食用油是什么

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食用油的主要成分是甘油三酯,就是上面这个东东,这里黑色的是碳原子,白色的是氢原子,红色的是氧原子。这个图和上面的烷类分子是不是很像,区别这里是三条烷类分子的支链被捆在了一起(科普为上,希望我的化学老师不要被我的描述气晕过去)。为了能让烧柴油的发动机可以烧这个食用油,我们就需要把这三条支链给解放出来。当然万能的化学家们早在几十年前就把这个分解过程研究的一清二楚了,实际方法也是很简单的,各位在家里都可以做,原材料可以在美国的各大超市买的到,基本上一天之内可以保证你从一升的食用油中提出一升的生物柴油。当然为了不让一些好奇心太重的小孩被家长打,我就不公开这个工艺流程了,不过如果哪位愿意做环保人士的话,可以给我私下发信询问。

生物柴油很容易做,成本也很低,现在用屠宰场的下脚料或地沟油(萨大提到日本就是这么干的)来制备生物柴油,最后价格可以控制在100美刀每桶,这个基本上就和真正地柴油的价格不相上下了。实际上,欧洲的同学开的柴油车中加的柴油中有5%到10%都是这种生物柴油。

既然生物柴油如此便宜,为何没有普及起来呢?原因很简单,没有原材料。毕竟屠宰场的下脚料和地沟油的供应是有限制的。要想增加产量,就要多养肥肉型猪,但这养猪本身也要消耗能量,食物,和空间,最终是不合算的买卖。于是科学家就开始想寻找一种能够快速廉价提供甘油三酯的办法。小日本是个能源奇缺的国家,所以上个世纪以日本为主搞了不少这个方面的研究,最后锁定了一种生物,就是绿藻。(在这里,我要严重鄙视一下中国的两大石油巨头,除了关心自己的钱包和在500强里的排名,还关心过啥别的 )

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绿藻就是这种不起眼的单细胞生物

研究发现绿藻中有大量的甘油三酯(实际是绿藻的储备能量),在一些种类中甚至可以达到绿藻干重的40%。绿藻的好处是:首先你不用粮食去喂它,只要给它足够的日光,二氧化碳,水,和微量的无机盐,它就可以不停地生长分裂,制造甘油三酯。其次绿藻直接把空气中的二氧化碳转变成甘油三酯,并同时放出氧气,这样在制造生物柴油的过程中,又同时消耗了温室气体; 其三,绿藻中的甘油三酯被提取后,剩下的蛋白质可以作为食品添加剂和饲料来源,这样大家也就不用担心再会有黑心商人因为不愿意买饲料而去加三聚氰胺了。 上个世纪的推算表明,如果在欧洲如果绿藻的培养面积可以达到葡萄牙那么大,那么全欧洲就可以不用石油了,而且副产物绿藻蛋白质可以满足欧洲所有的蛋白质需要,这样的话,大豆和玉米都可以不种了,节省了耕地全部造公园,节省了水源造water park,如此一来,全世界面临的所有生存危机都似乎可以迎刃而解了。

但前景如此之好,为什么到现在还是没有一个国家大规模的采用绿藻来制备生物柴油呢?答案很简单,成本太高。由于现在已知的几种绿藻都有共同的缺点,比如细胞壁太厚,造成后期提取的困难,利用日光的效率不高,合成甘油三酯不快,储存甘油三酯不够多。这些问题造成现在从绿藻中制备生物柴油的成本一直在4,5百美刀一桶左右徘徊。商业是要讲究回报的,如果从绿藻中提取生物柴油不能把成本降到200美元以下,这个技术是没有前途的,毕竟这个世界是靠钱,而不是靠人的良心运转的。

现在全世界搞生物柴油的科学家最想拿到的就是一个好的绿藻品系,没有所有上述的缺点。这个梦想可以通过两个办法来完成,一是寻找一个新的绿藻品种,二是对已有的绿藻品种进行转基因改造。但可惜的是,我们对这个世界上的绿藻的了解还远远不够,完成全基因测序的绿藻只有几种,基因水平上的研究也才起步没多久。Craig这回可以拿到Exoon的钱,一方面是他用转基因衣原体和人类基因组测序证明里他在转基因微生物这个领域的权威地位,另一个原因就是Craig前两年用他的私人游艇做了一次环球旅行,

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能把自己的业余爱好和科研结合的如此紧密的也就是Craig这种牛人了

在这次为其两年的过程中,Craig他们采集了无数的海水样本,他们的目的是对全世界的微生物群落进行一次普查,并从中寻找对人类生产生活可以产生革命性影响的新物种。没有人知道Craig到底找到了什么新东西,但Exoon的6亿美刀似乎让我们嗅到了一些不寻常的东西,最后的结果是一个类似人造生命的噱头,还是一个造福子孙万代的新发明,让我们拭目以待吧。

关键词(Tags): #甘油三酯(嘉英)#绿藻(嘉英)#生物柴油(嘉英)#烷类分子(嘉英)元宝推荐:铁手, 通宝推:嘉英,
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