Biofuels and bioprospecting for beginners - Craig A. Kohn

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby

翻译人员: Jin Wu 校对人员: 晓铮 张

Your car,

你的车，

the heating system in your house,

你家里的暖气系统，

your gas stove.

你的煤气炉。

Most of the energy you use

你使用的大部分能源

comes from fossil fuels,

来自于化石燃料，

which present a couple of problems.

它们带来一些问题。

First, there are limited supplies of fossil fuels,

第一，化石燃料的储备是有限的，

so the more we use, the less we've got.

化石燃料只会随着我们的使用而减少。

And second, the use of fossil fuels

第二，化石燃料的使用

is the main cause of climate change

是气候变化的主要原因

because it releases large amounts

因为它会释放大量的

of carbon dioxide into the atmosphere.

二氧化碳到大气层中。

Biofuels come from natural, renewable sources like plants,

生物燃油来自于天然的，可再生的资源，比如植物，

so they have the potential to reduce our reliance

所以它们具有减少我们对有限化石燃料

on those limited supply fossil fuels

的依赖性的潜力

and reduce the risk of climate change.

和减少气候变化风险的潜力。

Most biofuels today are made from corn grain

大部分我们今天使用的生物燃料来自于

that is fermented into ethanol.

被发酵成乙醇的玉米。

But we have a limited supply of this corn,

但是这种玉米的产量是有限的，

so it's not a solution to the limited supply

所以这种燃料的窘境

part of the quandary.

在于解决过低的产量。

It also takes a lot of resources to grow corn grain.

并且生产这种玉米需要耗费大量资源。

Strike 2!

发现 2！

A potential solution:

一个潜在的解决方案：

Using cellulose instead of corn grain to make ethanol.

使用纤维素来代替玉米制造乙醇。

Cellulose is far more abundant than corn grain

纤维素比玉米的产量更高

and takes less energy to produce.

并且比玉米需要更少的资源来产出。

In fact, it's the most abundant organic molecule on the planet!

事实上，它是世界上存量最高的有机分子！

Cellulose is the main ingredient

纤维素是植物细胞壁

found in a plant's cell wall.

里的主要组成部分。

Plants generate cellulose from water and carbon dioxide

植物在光合作用下

during photosynthesis.

从水和二氧化碳里生产纤维素

So, where as using fossil fuels produce carbon dioxide,

所以 作为使用化石燃料产生的二氧化碳，

using cellulose-based ethanol might help remove

使用基于纤维素的乙醇可以帮助减少

carbon dioxide from the atmosphere.

在大气中的二氧化碳。

The main obstacle is that the cellulose molecule,

主要的障碍是纤维素分子，

a long, connected chain of glucose sugar

一个长的，连接在一起的链状葡萄糖

protected by a tough, molecular sheath,

被一个坚硬的分子套保护着，

is difficult to break apart.

所以很难将它们分解开。

Creating cellulose-based ethanol

制造基于纤维素的乙醇

means first unwrapping that protective sheath

意味着需要先解开纤维素的保护层

and then chopping up the cellulose

然后将分子分开

into its individual glucose molecule.

成为它的单质葡萄糖分子。

Only once we have unpacked each glucose molecule,

只有在我们分解每一个葡萄糖分子时，

can we begin fermentation.

才能开始发酵过程。

But some microorganisms,

但有些微生物，

like bacteria or fungi,

比如细菌和真菌，

break down cellulose for energy all the time.

无时无刻分解着分子来获取能量。

For example, dairy cows eat foods

比如， 乳牛吃带有大量纤维素的食物

like hay or alfalfa, which are full of cellulose.

像干草和苜蓿。

Microbes that live in their stomachs

生存在乳牛胃里的细菌

produce an enzyme called cellulase,

会产生一种酶，叫做纤维素酶，

which breaks apart the cellulose molecules

它可以分解纤维素分子。

so that the cow can use what's left for energy.

然后乳牛就可以使用剩下的能量。

Researchers are now studying

研究者们现在正在学习

these kinds of microorganisms

这些微生物

in the hopes of finding better ways

并希望可以找到更好的方法

to break down cellulose

来分解纤维素

so we can use it for our own energy needs.

所以我们可以使用它满足我们对能量的需要。

The solution, they think,

他们认为的解决办法，

lies in finding microbes in nature that can produce

基于寻找到大自然中可以生产我们所需要的

the kinds of cellulase enzymes that we need.

纤维素酶的微生物。

This process of searching for species in nature

搜索在大自然中可以生产有用产物

that can produce valuable products

的生物的这一过程

is called bioprospecting.

叫做生物勘探。

To test whether or not a sample of microbes

来测试样本微生物可否

can break down cellulose effectively,

有效分解纤维素，

researchers first grow the microbe in a test tube.

研究者们最初在试管里培育微生物。

Then, they add a source of cellulose

然后，他们加入纤维素

as the sole form of energy.

作为唯一的能量形式。

If the microbe can't produce cellulase

如果微生物不能制造纤维素酶

and break down cellulose,

并且分解纤维素，

the test tube will remain unchanged.

试管将保持不变。

But if the microbe produces the enzymes

但如果微生物产出了我们所期待

we are looking for,

的纤维素酶，

it will be able to break down cellulose,

它可以分解纤维素，

use it for energy,

使用纤维素为能量，

and thrive in its test tube environment.

并在试管环境下繁殖。

If our microbial sample can break down

如果我们的微生物样本可以在

the cellulose in the test tube,

试管中分解纤维素，

there is a chance we could use it to create

我们就有机会来给我们

a renewable and sustainable source of fuel

的汽车从纤维素中生产

for our cars from cellulose.

一个可再生的并且可持续发展的燃料。