科学家们已经找到了如何从浮萍中提取大量石油的方法,浮萍是自然界生长最快的水生植物之一。将这种植物油转化为生物柴油用于交通运输和供暖,可能是更可持续未来重要组成部分。
在一项新的研究发表于《植物生物技术杂志》中,研究人员对浮萍植物进行了基因工程改造,使其每英亩石油产量比目前最常用的生物柴油生产植物——大豆高出七倍。该研究的主要作者,美国能源部布鲁克海文国家实验室的生物化学家约翰·尚克林表示,进一步的研究可能会在未来几年内使工程改造的浮萍石油产量翻一番。尚克林和他的同事与纽约冷泉港实验室的研究人员共同进行了这项研究。
与在地下形成数百万年的化石燃料不同,生物燃料的补充速度比使用速度更快。用新的和用过的植物油、动物脂肪和藻类制成的燃料可能比化石燃料具有更低的碳足迹,但这取决于它们的来源——但最近人们对它们产生了强烈反对。部分原因是现在有太多的农作物用于能源生产而不是食品;生物燃料占用了全球超过 1 亿英亩的农业用地。
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
浮萍在除南极洲以外的每个大陆都很常见,是世界上每英亩产量最高的植物之一,研究人员认为,由于三个关键原因,它可能成为改变游戏规则的可再生能源。首先,它很容易在水中生长,因此不会与粮食作物争夺优质农业用地。其次,浮萍可以在农业污染中茁壮成长,例如来自猪和家禽养殖场的污染——有可能清理掉这些农场释放到水中的一些氮和磷。

图片来源:Thomas Fuchs
第三,尚克林和他的团队找到了一种方法来绕过一个主要的生物技术障碍:内布拉斯加大学林肯分校的生物化学家丽贝卡·罗斯顿(她没有参与这项研究)表示,工程改造的绿色植物通常会在石油生产上消耗大量能量,从而停止生长。尚克林说,对于这项新研究,研究人员添加了一个最初处于非活动状态的产油基因,通过仅在植物完成生长后才引入特定分子,“像打开灯开关一样将其打开”。
罗斯顿说,这个过程“效果非常好”。 “如果它在其他物种中也能复制——并且没有理由认为它不会——这可以解决我们最大的问题之一,即我们如何在不影响生长的情况下在更多植物中生产更多石油。”
为了将生产规模扩大到工业水平,科学家们将需要设计和生产用于种植工程改造植物和提取石油的大型容器——尚克林说,这是一个挑战,因为浮萍是一种非主流作物,没有太多的现有基础设施。