文特尔:生物技术创造未来的燃料

虽说石油价格急速上涨到每桶130美元以上部分原因可能是游资炒作，但无可否认能源紧缺将是世界未来发展的瓶颈。随着粮食价格急速跟涨，大米和油料作物价格叠创新高，粮食生产能源已经被质疑否决，未来的能源出路在哪里？克雷格·文特尔的回答是在生物技术里。

　　

    谁也不会指责克里克•文特尔心怀谦卑的野心。2000年，他领导的塞莱拉公司抢在政府资助全球协作的研究团体之前，更快更省钱地解码人类基因组。最近，他给自己拟定了一项新目标：取代石油业。在马里兰的一间实验室，他操纵染色体，希望创造一种能源细菌，它能摄食CO2、阳光和水，吐出能直接泵入美国人的SUV（运动型多功能车）油箱中的液体燃料。

野心勃勃的克雷格·文特尔其人

    1990年10月，国际人类基因组计划启动，计划耗资30亿美元和15年时间，在2005年完成全人类基因组的测序工作。美、英、日、法、德、中六国相继加入其中。8年之后，HGP仅排定了3% 的基因组序列之时，克雷格·文特尔的介入打乱了“人类基因组计划” 的原有步调。1998年5月在帕金·埃尔默（原来的PE公司）公司3.3亿美元投资的支持下，文特尔组建了塞莱拉公司——一个私营性质的基因研究机构，并声称在3年内完成人类基因组的序列测定，目的是抢在“国际人类基因组计划”前完成，以便将人类基因组图谱申请成专利，靠垄断人类基因组信息来谋利。

    文特尔想把人类基因组申请成专利的想法受到了全世界的指责，然而，人们还是不得不看着他一步步走向成功。文特尔领导的研究小组一次又一次向全世界证明了自己的实力，一步又一步迫使HGP宣布提前完成计划的时间。2000年4月6日，塞莱拉公司突然宣布完成了基因测序工作。
为阻止人类基因组专利落入文特尔之手，2000年3月14日，当时的美国总统克林顿和英国首相布莱尔联合发表声明，宣布两国政府都支持把基因组数据向全世界免费公开，2000年4月，美国国家人类基因组研究所所长，HGP非官方领导人弗朗西斯·科林斯弗朗西斯·科林斯建议由政府出面，达成公私两大研究组织的和解。由于“人类基因计划”有落后之嫌，科林斯面临巨大压力，双方争论的焦点是：这一具有科学里程碑意义的荣誉究竟应该划到谁的头上？谁的基因组排序更完整、更准确、更有用？这一人类最重要的数据是否应该免费向全球开放？克林顿总统也亲自过问此事，并给国家科学顾问尼尔·雷恩写了一个简短的指令：“安排一下，让这些家伙携起手来。”经过三次谈判，文特尔最终放弃了申请专利的要求，双方达成了协议：同时联合宣布成功绘制出人类基因组草图。

    2000年6月26日，时任美国总统的克林顿在白宫郑重宣布，“人类有史以来制作的最重要的图谱”——人类基因组草图完成。站在克林身边的有两位科学家，一位是一直为政府服务的弗朗西斯·科林斯，另一位则是政府不得不邀请的克雷格·文特尔。2001年2月，文特尔小组所做的人类基因组测序报告发表在《科学》杂志上，科林斯带领的公共资金支持的实验室联合体的报告同时发表在《自然》杂志上——两个研究组织同时公开他们的研究成果，但不是联合研究的成果。私人公司公开与公共研究机构叫板，最后与对手一起站在领奖台上。

    人类基因组竞赛使文特尔出了名，不管对手对他炫耀卖弄的做法多么的讨厌，通过跟踪科学家发表的作品被同行引用的频繁程度来衡量其影响，文特尔在分子生物学家当中属于最优秀的 0.05% 那部分。由于没能申请到人类基因组的专利，塞莱斯公司的股票一落千丈，2002 年1月公司董事会投票一致同意将其开除，他只好灰溜溜地离开自己一手建立起的塞莱斯公司。仅仅3个月之后，当初那个克雷格又重出江湖，2002年4月，他成立克雷格·文特尔科学基金会，并捐出了从塞莱斯公司拿到的1亿多美元，从事对基因的非营利性研究。

创造未来的燃料

    在目前石油价格飞涨和依赖进口石油存在国家安全隐患的情况下，美国政府积极鼓励公司广开思路寻求替代燃料。文特尔决定涉足用细菌生产燃料这项新的商业领域。文特尔公布了新的研究计划，利用基因改造或者设计合成的细菌，解决人们面临的能源问题。

    在最近一次和新闻周刊记者的访谈中，文特尔表示未来将会有多种生物燃料出现，方法是操纵细菌的基因代码，让它们将糖或阳光或二氧化碳转换成人们很熟悉的燃料，如柴油和汽油。未来利用微生物制造燃料的“炼油厂”很可能是大型的细菌发酵罐，炼油可能就如同葡萄酒和啤酒一样酿造出来的。生物学家可以设计类似的过程用以生产比酒精复杂得多的分子，能源含量很高，可适用于现有能源基础设施。

    我们将使用粮食做原料生产的酒精看作第一代燃料，由于粮食价格上涨，玉米酒精引发了浪费粮食的问题，最终将影响整个国家的粮食供应。第二代染料是以麦秆、草和木材等农林废弃物为原料；第三代燃料则是源自木质素降解利用，也来自植物糖，但这些方法工艺复杂，成本高企而难于应用。文特尔计划中的新型细菌制造的是第四代燃料，基本原料不是糖，而是二氧化碳和水，能量来源则是阳光。二氧化碳排放问题已经引起全球高度关注，大家都在努力减少二氧化碳排放以保护环境。文特尔的期望则是利用CO2和它所含的碳来制造新燃料，可谓一举两得。

    要在自然界发现这样理想的物种显然是不大可能的。因此人造细菌事在必行。文特尔曾经宣布他的终极梦想是创造新生命。他曾经在实验室先化学合成X174嗜菌体基因并构建出有活性的噬菌体，又成功将一种支原体的核酸转移到另外一种支原体的衣壳里。后来又宣布化学合成支原体人工染色体并成功转移到支原体衣壳中。改造生命的初步成虽然备受争议，但使得文特尔合成新型细菌以生产能源的新梦想有了一定的基础。

    此外，在他这几年漫游海洋淘宝过程中据说至少找到了1800个新物种，超过120万个新基因。其中782个基因的蛋白质产物对光敏感，可能蕴含微生物将阳光转化为能量的秘诀。此外还有约5千个新基因，涉及将化合物中的氢原子释放出来，而氢气正是人类急需的新型能源。这极大地扩充了其原有的资源库，成为他开展替代燃料研究的重要基础。因此当文特尔将研究目标锁定在改造细菌基因组，让细菌生产能源上，甚至还获得了美国能源部1200万美元的资助。

    作为燃料的石油其实也是整个石化工业的基础，我们的衣服、塑料和药品都来自石油及其衍生物。一旦文特尔的计划真的实现，燃料合成细菌会是身价万亿美元的细菌，新的发明将会带动数或者刺激十亿或数万亿美元的产业。他还提及，迄今为止石油在全球都是互相隔离的，要靠海运、陆运和其他方式将石油运输到数量有限的炼油厂。而生物学的方法能使我们以分散得多的形式来生产同样的燃料。他预计将会有数百万座微生物炼制厂----公司、城市甚至个人都可以有自己的小炼制厂来生产自己的燃料，从而消除许多运输及相关的污染问题。文特尔甚至预期微生物炼制系统要便宜很多，可以在种庄稼的地方建造。例如巴西就在制糖厂生产酒精，节省运输成本，而废料则用作下一茬庄稼的肥料。阳光充足、邻近海洋的地方最适合做第四代燃料的生产地，因为制造燃料所需要的就是阳光、海水和二氧化碳。他认为每个国家和地区都会有独自的解决办法。各不相同的国家和地区可以根据自己的经济格局选择。

    在最近一次和新闻周刊记者的访谈中，文特尔提出只要几年时间，而不是几十年时间，以这种方式生产燃料的微生物就可以问世。文特尔无疑是狂妄的，最有争议性的科学家之一，但就个人历史而言，他做事还是有分寸的，没有真正食言过。如果人类能赢得这场挑战，对于延续人类的生存肯定会是重大的一步。（生物通）