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张又普：人造酒精

喜欢喝酒的人都知道，酒是酿造出来的，输入材料是葡萄、高粱等植物，输出产品是色美味香的酒。除了水之外，酒的主要成分是酒精。酒精，学名乙醇，英语是alcohol。酒精是大自然的产物，不仅遍布地球，在太阳系之外的宇宙空间中都发现了它的痕迹。天文学研究认为，宇宙中的酒精来源于超新星爆炸，那种太阳系不可能存在的长时间的超高压、超高温，不仅使得氢、氦等轻原子聚合成重金属原子，并且还使得碳、氧、氢等原子结合成结构非常复杂的有机化合物。

对于人类来说，酒精用途广泛，本文则只关注于燃料用途。从化学和能源的角度来看，酒精的燃烧力及其释放的能量不亚于汽油，如果不考虑生产成本，酒精完全有能力取代石油。本世纪初期，国际石油价格非常昂贵，每桶石油高达一百多美元，于是引发出了许多石油替代品的研究开发，酒精就是其中之一。然而到今天为止(2015年11月)，真正具有商业价值的替代品只有油页岩技术，酒精还有些差距--生产成本太贵了，并且，产量也太小了。

1980年代时中国很穷，没有地位和关系的人想要出国留学，除了考取全额奖学金之外，别无他途。于是我本人及与我类似的这批考取了奖学金的人，就走的是这条路。虽然最后几乎人人都获得了博士学位，但是我们的英语水平都不怎么样，很少有人能达到洋人的水平，交不了洋人朋友。于是这些人自然而然就聚集到了一起，还是讲中文方便。由于大家的专业不同，每次中国朋友圈聚会时，都会有些人给我们介绍一些他们的专业的尖端研究状况，很让人长知识。记得有一次我们一群海外中国人聚会时，M博士就给我们介绍了他们研究室的研究课题：人造酒精。

通过对酒的酿造过程的精细研究，他们研究室发现了一种细菌，能高效率地把玉米粒转换成酒精。大量培育这种细菌，就可以大批地、廉价地从玉米粒中生产酒精。不过这一重大的发现却引起了许多争议，且商业价值并不大。如果把世界头号农业大国美国所生产的所有玉米全都酿造成酒精，只够美国汽车用量的十分之一，并且这一消息迅速引起了全国农产品价格的上涨。反对人士指出，人畜的吃饭问题比石油问题更重要。

下一项研究课题是，能不能发现或制造出一种特种细菌，它能高效率地把玉米秆、野草等废弃植物转换成酒精呢？如果这一研究能够成功，其商业价值是无与伦比的。美国每年生产的玉米秆、高粱秆比玉米粒要高出一两个数量级的倍数来，如果全都能廉价地转成酒精，这种可再生性资源就会淘汰掉石油，并且取之不尽、用之不竭，还不会影响到人畜的吃饭问题。M博士对我们说，这项研究课题比转基因难多了。转基因技术并没有发明创造出任何新的基因来，有益的基因原来就存在于自然界中，生物学家们仅仅是给它们搬了个家。并且，生物学家们仅仅知道这些基因的外部属性，并不了解基因内部的精细工作原理。以防止棉铃虫基因为例，农学家们只知道那种基因可以分泌出一种化学物质，能驱赶棉铃虫，但并不知道这种基因是怎样生产出这种化学物质的。

现在想要研究的这种特种细菌，自然界中并不存在，至少还没有被发现，因此必须要人工创造和改造，这就难多了，必须要彻底弄清楚细菌们是怎样把植物转换成酒精的生物化学原理及其精细结构才行。

如今十来年过去了，前不久(2015年11月)我又遇到M博士，非常关心地询问他们研究室的研究进度状况，然而得到的回答只是"一阵苦笑"。搞科学研究，说起容易做起难，任重而道远呀。
(张又普初稿于2015年11月07日)