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大肠杆菌 (E. coli) 会导致严重的食物中毒，或者，通过一点基因工程改造，可以变成一种有用的塑料。位于圣地亚哥的 Genomatica, Inc. 公司的科学家宣布，他们成功地改造了细菌，使其可以直接生产丁二醇 (BDO)，这是一种用于制造从氨纶到汽车保险杠等各种产品的化合物，从而提供了一种更节能的生产方法，无需石油或天然气。
该公司总裁兼联合创始人，生物工程师克里斯托夫·席林表示：“我们改造了这种生物，使其必须分泌该产品才能生长。”该公司于 2000 年成立，旨在开发此类化学品生产微生物。“生物的利益与我们的利益一致：它生产得越多，生长得越快。”
大肠杆菌可以在大型发酵罐中培养，就像那些用于用玉米酿造乙醇的发酵罐一样，并且还经过基因改造，可以耐受水中高浓度的 BDO。“最初，BDO 在相当低的浓度下对大肠杆菌有毒，但我们进化了这种生物，使其现在可以耐受我们需要的生长浓度，”席林说。“我们在糖和水中培养细菌以生产产品，然后从水中纯化和分离该产品。”
席林和他的同事们正在尝试首先生产 BDO，正是因为目前生产 BDO 的方法非常能源密集型。“你需要一些大量的能源，”化学家赫伯特·埃克斯纳说，他是德国化工巨头巴斯夫公司在美国负责生产 BDO 和其他化学品的执行官，巴斯夫是世界上最大的 BDO 制造商之一。
此外，BDO 本身也越来越贵，从每磅低于 1 美元上涨到散装订单的每磅约 1.22 美元，埃克斯纳说。“天然气和石油在过去 12 个月中达到顶峰，所有工艺都与天然气或石油有关，”他说。“因此，本质上，原材料成本上升，因此 BDO 的价格也上涨了。”
成本将是这种方法未来是否会成为广泛使用的塑料制造工艺的最终因素；Genomatica 表示，尚不确定其大肠杆菌生产的 BDO 的成本，并指出到目前为止的结果仅限于实验室。
但该公司计算，他们的工艺（甚至包括收集和运输从糖到纤维素等各种原料所需的所有能源）仅需要 32,000 英制热量单位 (Btus) 的能量，至少比传统方法少 30%。首席执行官克里斯托弗·甘恩表示，该公司计划使用“廉价、易得、非食品竞争的可再生原料”。然后，大肠杆菌可以在正常压力和低于 105 华氏度（40 摄氏度）的温度下将这些废糖转化为 BDO，这与石油替代品不同。
“这不是我们需要每桶 250 美元的石油才能具有成本竞争力的异常现象，”甘恩补充道。他说，研究人员到目前为止只生产了不到两磅（一公斤）的 BDO；他预计一家试验工厂将于明年启动并运行。
巴斯夫公司的埃克斯纳说：“天然气或石油是有一天可能会消失的材料。”但“主要的行业，例如汽车制造商，不愿意仅仅因为你给你的产品贴上了生物标签就支付明显更高的价格。”
鉴于每年相对廉价地生产 30 亿磅（14 亿公斤）的 BDO，Genomatica 还有很长的路要走。但该公司认为，其基因工程改造的大肠杆菌可能被证明是未来生产一系列必要塑料化合物的更可持续的方式。
甘恩说：“我们选择首先从 BDO 开始，因为它是一种相对复杂的产品，从石油和天然气开始制造它需要很多步骤。”“在我们的案例中，我们从土地、水和阳光开始，最终得到水中的糖来生产 BDO。重要的竞争优势是更少的能源和更友好的环境足迹。”