解决能源危机，治理环境污染的生物技术与工程概论

（一）解决能源危机

人们日常生活中的每一个方面，包括衣、食、住、行都离不开能源。目前，石油和煤炭是人们生活中的主要能源。然而，地球上的这些化石能源是不可再生的，也终将枯竭。寻找新的替代能源将是人类面临的一个重大课题。生物能源将是最有希望的新能源之一，而其中又以乙醇最有希望成为新的替代能源。

远古时代，人们就已开始了乙醇的发酵生产。但由于它使用谷物作为原料，且发酵得率较低，成本较高，不适合能源生产。科学家们希望找到一种特殊的微生物，这种微生物可以利用大量的农业废弃物，如杂草、木屑、植物的秸秆等纤维素或木质素类物质或其他工业废弃物作为原料。同时改进生产工艺以提高乙醇获得率，降低生产成本。

通过微生物发酵或固定化酶技术，将农业或工业的废弃物变成沼气或氢气，这是一种取之不尽，用之不竭的能源。

生物技术还可用来提高石油的开采率。目前，石油的一次采油，仅能开采储量的30%。二次采油需加压、注水，也只能获得储量的20%。深层石油由于吸附在岩石空隙间，难以开采。加入能分解蜡质的微生物后，利用微生物分解蜡质使石油流动性增加而获取石油，称为三次采油。(www.xing528.com)

（二）环境保护

传统的化学工业生产过程大多在高温高压下进行，呈现在人们面前的几乎都是大烟囱冒浓烟的景象。这是一个典型的耗能过程并带来环境的严重恶化。如果改用生物技术方法来生产，不仅可以节约能源还可以避免环境污染。例如，用化学方法生产农药，不仅耗能而且严重污染环境，如果改用苏云金杆菌生产毒性蛋白，则可节约能源，而且该蛋白质对人体无毒。

现代农业及石油、化工等现代工业的发展，开发了一大批天然或合成的有机化合物，如农药、石油及其化工产品、塑料、染料等工业产品，这些物质连同生产过程中大量排放的工业废水、废气、废物已给人们赖以生存的地球带来了严重的污染。目前已发现有致癌活性的污染物达1100多种，严重威胁着人类的健康。但是小小的微生物有着惊人的降解这些污染物的能力。人们可以利用这些微生物净化有毒的化合物，降解石油污染，清除有毒气体和恶臭物质，综合利用废水和废渣，处理有毒金属等，达到净化环境、保护环境、废物利用并获得新的产品的目的。