科学家改造出“吃二氧化碳”的细菌，或能减轻温室效应

国际非政府组织“全球碳计划”4日发布报告显示， 2019年，全球化石燃料使用以及工业活动产生的二氧化碳排放量达到约368亿吨，创下历史新高。人类生产活动离不开二氧化碳，但二氧化碳浓度再增长，未来几代人都将受温室效应的影响。目前有个好消息，一种新的细菌可以吸收空气中的废气作为食物。本文来自fastcompany，原文作者阿黛尔·彼得斯（Adele Peters），原文标题“Scientists just engineered bacteria to eat CO2”

参与研究的专家指出，目前的气候和能源政策太弱，还不足以扭转全球排放总量不断增加的趋势。

虽然目前，生物技术公司在生产从胰岛素到生物燃料的所有产品时，都要喂饲大肠杆菌糖。最新进展是，一种新的细菌可以吸收空气中的废气作为食物。

生物技术产业中常用的细菌很快就会以二氧化碳而不是糖为食，从而将气候污染转化为碳中性生物燃料甚至食物。在长达十年的研究中，以色列魏茨曼科学研究所的科学家首次设计出一种能消耗二氧化碳的大肠杆菌。

[Source Image: Drypsiak/iStock]

大肠杆菌，因引起食物中毒的菌株而广为人知，现已用于制造胰岛素等药物。产生人类胰岛素的基因被添加到细菌中，然后细菌将药物泵入细胞内。但是该过程通常要随着细菌的生长，而要给细菌喂养糖。研究人员利用基因工程和实验室中的“辅助进化”对细菌进行了调整，使其能够吃掉二氧化碳。

这个里程碑意味着，使用世界上最重要的温室气体生产更多产品变得更加容易。大肠杆菌在生产中相对容易使用。魏茨曼科学研究所的研究员，关于该基因的新论文的第一作者Shmuel Gleizer说：“生物技术产业已经非常非常善于操纵大肠杆菌的基因组，以便加以优化，把它作为生产平台。”这项研究已经发表在“ 细胞 ”杂志上。

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一些初创公司已经开始使用微生物将二氧化碳转化为产品;比如说，去年11月推出的空气蛋白(Air Protein)利用二氧化碳制造替代肉类所需的蛋白质。但这些新公司使用的微生物是专有的。格雷泽说:“他们使用的微生物比大肠杆菌更难改造，因此，与大肠杆菌的相比，这些微生物通过捕获二氧化碳生产的产品种类非常有限。”

这项研究还表明，其他的异养生物，也就是不能自己生产食物的生物，也可以通过改变来消耗二氧化碳。这可能包括酵母，酵母也常用于生物技术制造业。

格雷泽说，如果生产过程使用可再生能源，“那么我们基本上就会产生负排放的二氧化碳。”如果细菌制造喷气燃料有些产品可能是碳中性的——例如，如果细菌制造喷气燃料，使用它的飞机仍然会排放温室气体，但不会超过最初用来生产燃料的二氧化碳。二氧化碳可能来自于直接的空气捕获。

在明确这个过程是否可行之前，还需要几个步骤。当目前的细菌菌株以二氧化碳为食时，它的生长速度比吃糖时要慢得多;研究人员认为未来的细菌生长速度会更快。大肠杆菌还需要进一步改良，才能生产出特定的产品。而生物技术工厂的生产设备也可能不得不改变。“优化这个过程还有很长的路要走，”Gleizer说。