二氧化碳排放量太高怎么办？以色列科学家培育细菌吃掉它！

近日，科学家们警告，每小时向大气中排放的500万吨二氧化碳，正将地球推向一个崩溃临界点，一旦超过这个临界点，温室效应将会使得地球变得不再适宜居住。

11月初，来自153个国家和不同学科的11258名科学家联名发出警告：地球进入气候紧急状态。牛津词典也把“气候紧急状态”一词列为2019年度词汇。

所有的数据、科学家警告都在发出了一个明确的信号，是时候行动起来了，拯救地球刻不容缓!

尽管人们对气候变化的认识日益加深，但全球温室气体排放仍在攀升。近年来，科学家们致力于将合成生物学的进展——工程原理应用于有机生命的研究——应用于我们面临的一些最紧迫的环境挑战。

研究人员希望利用合成生命形式将大气中的二氧化碳转化为人类可以利用的食物、燃料和有机化学物质。但之前的许多尝试，比如2016年在细菌中利用二氧化碳合成糖的尝试，都收效甚微。

近日，科学家提出了一种奇妙方法，让二氧化碳代替糖作为细菌的食物，以用于生产生物燃料。

以色列魏茨曼科学研究所的研究人员在《细胞》杂志上发表的一项研究报告称，他们培育出了一种大肠杆菌(E. coli)菌株，这种细菌以二氧化碳为食，而不是糖和脂肪等有机化合物。

一般来说，生物分为两类。有自养生物，像植物，它们用光和二氧化碳等无机物质转化为自己的食物。还有异养生物，比如动物和一些细菌，它们依靠吞噬其他有机体和有机化合物来生存。自养生物构成了地球生物量的大部分，它们为我们提供了许多食物和燃料。

在合成生物学领域，科学家们一直在努力在实验室里培育异养生物，比如大肠杆菌。他们的目标是培育出一种能够以无机物为能源的细菌。

简单来说，就是把异养生物转化为自养生物来消耗二氧化碳。

研究小组指出，他们希望将大肠杆菌的食物从糖转化为二氧化碳，以帮助创造更可持续的食物和燃料来源，并可能遏制二氧化碳排放造成的全球变暖的影响。

此前，一些大肠埃希氏细菌已经被用来制造生物燃料，但是它们通常以糖为食，糖不是一种自由丰富的物质。

通过添加一种酶的基因，这种酶可以将二氧化碳转化为大肠杆菌的基因组，并去除用于代谢糖的其他酶，研究小组能够改变细菌赖以生存的来源。

为了证明细菌确实失去了生存所需的糖分，科学家将该细菌放在实验室中观察了200天。

回到细菌后，他们发现微生物已经成功进化，并且不需要糖就可以生长。

负责这项研究的罗恩·米洛告诉《新科学家》，研究小组没想到能够对这种细菌的基因组做出如此“巨大的改变”。

不过，仍需要做一些工作来减少细菌的二氧化碳排放，细菌在生长过程中释放的CO2超过其消耗量。

基因修饰过的大肠杆菌将来可能会用于产生其他化学物质，它们甚至可以利用钢铁或混凝土工业产生的副产品二氧化碳来为糖尿病患者生产胰岛素。

纽卡斯尔大学的弗兰克·萨金特(Frank Sargent)告诉《新科学家》，这项技术具有“无限的可能性”。

他说：“这种定向进化已经是获得诺贝尔奖的科学类型，这是一个极好的例子。”

研究表明，甚至可以操纵大肠杆菌来生产出一种神奇蘑菇中发现的物质，这种物质能够防止抑郁。

迈阿密大学的一个小组对细菌进行了基因改造，以生产出具有精神活性的裸盖菇素。

裸盖菇素以引发“迷幻的”幻觉而闻名，越来越多的人将其作为一种精神疾病的治疗手段进行测试，比如上瘾、抑郁和创伤后应激障碍。

研究小组说，如果获得这些条件的批准，科学家们将希望在不收获大量蘑菇的情况下生产裸盖菇素。

在生产出包含裸盖菇素的大肠杆菌菌株后，科学家设法在18个月内将其产量提高了500倍。