生活中使用的化学药品、塑胶和纤维许多都得仰赖化石燃料生产，但化石燃料需要开采、供应有限，还可能破坏大自然的碳循环。透过向自然界生物借鉴，伦敦帝国理工学院（Imperial College London）科学家成功尝试了一项新技术，有望做为未来高效、环保生产化学物质的替代方案。
以目前来说，除了使用化石燃料，生产化学物质的另一种替代方法是利用基因工程技术编码大肠杆菌（E. coli）、蓝绿藻等微生物，让它们持续利用大气中的二氧化碳生产化学物质。但透过这种方式生产的许多化学物质都对微生物本身有毒，这也造成了成本与生产力上的负担。
在刊载于《美国国家科学院院刊》（PNAS）的研究中，帝国理工学院研究人员参考自然界中生物处理自身有毒化学物质的方式，并成功在一次尝试中使克隆细菌达到了“生产又不伤身”的目标。
研究作者、生命科学系首席研究员 Patrik Jones 表示，团队试着从大自然的角度出发，研究它们为保护自己做了什么努力，再试着同样运用于生物技术中，为人类带来好处。
在自然界中，像酵母和植物一样的有机体有时会产生对自身有毒的化学物质，为了安全的保存这些东西，生物会对化学物质进行些微调整，来使其变得无害，这些化学物质被称为“衍生物”（derivative），可以通过相对简单的化学反应恢复为原始的有毒形式。
透过复制这个概念，团队先是利用基因工程编码了大肠杆菌和蓝绿藻，使其目标生产目前用于香水的化学物质“正辛醇”（1-octanol），接着再在大肠杆菌的编码中加了一些调整，让它生产另 2 种对自身危害较小的正辛醇衍生物。研究人员预期，当进入工业系统使用时，编码后的细菌将先产生衍生物，之后才会回收并化学转化回正辛醇作为使用。
结果显示，这项设计确实能够在产生正辛醇之余，也不会影响细菌本身的生长。除此之外，团队还发现了另一项好处：比起原本的基因克隆细菌来说，有衍生物步骤的系统生产的正辛醇更多，团队推论，这可能与衍生物的毒性较低，且更容易溶于周遭的溶剂中有关。
“溶解性更强的化学物质可能更快远离细胞，减少对细菌任何反应过程的干扰”。
在展示概念后，团队计划未来能建立从生产衍生物到化学物质回收的完整系统，改进流程并持续扩大规模以用于工业环境。
一但能够进入实用，这项概念可以协助生产有用的化学药品、塑胶甚至燃料，减少对化石燃料的需求，从而减缓对气候变化造成的影响。
- Scientists find new way to sustainably make chemicals by copying nature’s tricks
（首图来源：pixabay）
