转基因细菌将废气转化为化工原料

在最新一期的《自然生物技术》中，来自西北大学和郎泽科技公司的研究人员报告说，在一项新的试点研究中，他们对一种梭菌进行了基因工程改造，以合成他们以前无法产生的化合物。这一选择、设计和优化细菌菌株的过程成功地证明了其将CO2转化为丙酮和异丙醇的能力。这种新的气体发酵工艺不仅可以去除大气中的温室气体，还可以避免使用化石燃料，而化石燃料通常是生产丙酮和异丙醇所必需的。经过生命周期分析，研究团队发现，如果广泛使用，负碳平台与传统工艺相比，可以减少160%的温室气体排放。

西北大学工程学院化学和生物工程教授、合成生物学中心主任迈克尔朱厄特(Michael Jewett)表示，气候危机的加速，加上人口的快速增长，给人类带来了一些最紧迫的挑战，这些挑战都与整个生物圈中CO2的持续释放和积累有关。

丙酮是许多塑料和合成纤维、稀释的聚酯树脂、清洁工具和洗甲水的溶剂。异丙醇被广泛用作消毒剂和防腐剂，是世界卫生组织推荐的两种消毒剂配方之一的基础，可以高效杀灭新冠肺炎。这两种化合物的全球市场超过100亿美元。虽然它们非常有用，但它们是由化石资源产生的，这将导致二氧化碳排放，导致气候变暖。

为了使这些化学物质更加可持续，研究人员开发了一种新的气体发酵工艺。他们从自产的梭状芽孢杆菌ethoxine开始，然后用合成生物学工具对细菌进行重新编程，使CO2发酵产生丙酮和异丙醇。

朱厄特说，这些创新是由无细胞策略引领的，设计和路径优化将生产时间缩短了一年多。研究团队认为，该公司开发的菌株和发酵工艺可以转化为工业规模，也可以用于简化其他有价值化学品的生产过程。

郎泽公司首席执行官詹妮弗霍尔姆格伦(Jennifer Holmgren)表示，这一发现是避免气候灾难的重要一步。今天的大多数商业化学品完全来自石油、天然气或煤等化石资源。丙酮和异丙醇是两个例子。新开发的丙酮和异丙醇路线将通过关闭碳循环加速其他新产品的开发。这种方法可以替代现有的使用石油或天然气的生产过程，并提供一种负碳排放的手段。

有没有发现“绿色、低碳”这些词在我们身边有了更高的存在感？新能源汽车在路上飞，已经不再新鲜；节能改造已成为许多工厂企业的重要议程；在刚刚结束的北京冬奥会上，就连溜冰场的设计和制造都试图减少温室气体排放。别忘了，这一切的实现，都是从科研提供越来越多的“绿色”技术方案开始的。正是它们，让我们的生活和生产成为更“绿色”的选择。