上海交通大学通识教育立项核心课程 课程名称：生物技术与人类课程编号：B906 姓名：程云博 班级： F1212003学号： 5121209058专业： 金融 课程小论文 题目编号 自选题目 得分 序号 选题 1 “绿色革命”与农业基因工程 2 “黄金水稻”所引发的故事 U 美化环境的基因科学 4 世界首例艾滋病治愈前后观 5 从两性人说起性别的决定 6 DNA巧破悬案 7 从基因到药物的故事 8 耐药菌是如何生产的 9 化解能源危机的微生物 10 奥林匹克竞技场背后的基因高科技 11 姓氏背后的基因科学 12 基因间谍战 13 非典型战争一一生物战与基因武器 14 走进生物“芯”时代 15 人生预报一一透过基因看未来 16 基因的伦理 17 转基因是天使还是恶魔
上海交通大学通识教育立项核心课程 课程名称： 生物技术与人类 课程编号： BI906 姓名： 程云博 班级： F1212003 学号： 5121209058 专业： 金融 课程小论文 题目编号 自选题目 得分 序号 选题 1 “绿色革命”与农业基因工程 2 “黄金水稻”所引发的故事 3 美化环境的基因科学 4 世界首例艾滋病治愈前后观 5 从两性人说起性别的决定 6 DNA 巧破悬案 7 从基因到药物的故事 8 耐药菌是如何生产的 9 化解能源危机的微生物 10 奥林匹克竞技场背后的基因高科技 11 姓氏背后的基因科学 12 基因间谍战 13 非典型战争——生物战与基因武器 14 走进生物“芯”时代 15 人生预报——透过基因看未来 16 基因的伦理 17 转基因是天使还是恶魔
关于发展生物能源的思考 程云博 上海交通大学安泰经济与管理学院金融系，上海市闵行区东川路800号，200240 【摘要】随着经济的发展和技术的进步，各国对能源的需求日益增大，而传统的化石能源日益 枯竭。生物能源作为一种重要的可再生能源，具有可替代性、能大规模开发等特征，随着科技 发展也具有很广阔的发展空间。本文主要分析生物能源的基本概况，介绍现阶段使用最为广 泛的几种生物能源以及其作用机制。除此之外，更多地将目光聚焦于在中国发展生物能源技 术的可能性上，从中国现状分析，并结合欧美各国发展生物能源的先进经验，对在中国发展 先进的生物能源技术提出一些建议和对策。 【关键词】自然资源：生物能源；生物技术：资源危机 Exploration of Developing Biotechnology Yunbo Cheng Department of Finance,School of Antai Economy and Management School,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China Abstract:With the development of economy and technology,the worldwide demand for energy is increasing,while the traditional fossil fuels are going to be depleted.Bio-energy as an important renewable energy,is irreplaceable,and can be developed in large-scale,and it also has a bright future for the bio-technology development.This paper firstly analyzes the basic overview of bio-energy, introduces bio-energy methods that are most widely used,as well as its mechanism.In addition, great attention will be focused on the possibility of the developing bio-energy technologies in China. After analyzing the current Chinese bio-energy application situations,combined with the advanced experience in the development of bio-energy of Europe and the United States,I'll give some feasible advice to the relevant institutions of China. Key words:natural resources;bio-energy;Biotechnology;resource crises 0引言 在过去的数千年人类文明历史中，能源与人类的生存发展密不可分。能源的转变，人类 社会由原始的钻木取火经过漫长时期转向水、风、木作为能源，一直到18世纪末，蒸汽机的 发明开创了大规模使用煤炭而形成轰轰烈烈的工业革命。20世纪初石油变成世界经济体系的 燃料，经过近百年的发展，石油经济的形象已深入地渗透到人们生活的许多方面，作为传统 能源被广泛地使用着。 而我们必须要正视传统能源的的匮乏导致能源危机的可能性一一据目前地球上己探明的 非再生能源储量推测，煤还可以用350年，普通钻井的石油还可以用60年，除此之外，世界 石油资源分布极不均匀，海湾国家核实的石油储量，1980年占全世界的55%，到1989年即 上升到了65%，并且在过去的10多年中主要的石油资源的新发现均在该地区。由此，发展新 型可再生能源弥补这一问题势在必行
关于发展生物能源的思考 程云博 上海交通大学安泰经济与管理学院金融系，上海市闵行区东川路 800 号，200240 【摘 要】随着经济的发展和技术的进步,各国对能源的需求日益增大,而传统的化石能源日益 枯竭。生物能源作为一种重要的可再生能源，具有可替代性、能大规模开发等特征,随着科技 发展也具有很广阔的发展空间。本文主要分析生物能源的基本概况，介绍现阶段使用最为广 泛的几种生物能源以及其作用机制。除此之外，更多地将目光聚焦于在中国发展生物能源技 术的可能性上，从中国现状分析，并结合欧美各国发展生物能源的先进经验，对在中国发展 先进的生物能源技术提出一些建议和对策。 【关键词】自然资源；生物能源；生物技术；资源危机 Exploration of Developing Biotechnology Yunbo Cheng Department of Finance, School of Antai Economy and Management School, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China Abstract: With the development of economy and technology, the worldwide demand for energy is increasing, while the traditional fossil fuels are going to be depleted. Bio-energy as an important renewable energy, is irreplaceable, and can be developed in large-scale, and it also has a bright future for the bio-technology development. This paper firstly analyzes the basic overview of bio-energy, introduces bio-energy methods that are most widely used, as well as its mechanism. In addition, great attention will be focused on the possibility of the developing bio-energy technologies in China. After analyzing the current Chinese bio-energy application situations, combined with the advanced experience in the development of bio-energy of Europe and the United States, I’ll give some feasible advice to the relevant institutions of China. Key words: natural resources; bio-energy; Biotechnology; resource crises 0 引言 在过去的数千年人类文明历史中，能源与人类的生存发展密不可分。能源的转变，人类 社会由原始的钻木取火经过漫长时期转向水、风、木作为能源，一直到 18 世纪末，蒸汽机的 发明开创了大规模使用煤炭而形成轰轰烈烈的工业革命。20 世纪初石油变成世界经济体系的 燃料，经过近百年的发展，石油经济的形象已深入地渗透到人们生活的许多方面，作为传统 能源被广泛地使用着。 而我们必须要正视传统能源的的匮乏导致能源危机的可能性——据目前地球上已探明的 非再生能源储量推测，煤还可以用 350 年，普通钻井的石油还可以用 60 年，除此之外，世界 石油资源分布极不均匀，海湾国家核实的石油储量，1980 年占全世界的 55％，到 1989 年即 上升到了 65％，并且在过去的 10 多年中主要的石油资源的新发现均在该地区。由此，发展新 型可再生能源弥补这一问题势在必行
当今人们正在努力提高非再生能源利用率的同时，还在大力开发太阳能、水能、风能、 生物能等再生能源，其中生物能源以既能再生开发，又经济、无公害等优点被普遍认为是未 来能源开发的重要领域，生物能源的开发和技术发展必将成为解决能源危机必将成热门课题。 1生物能源的基本概况 1.1生物能源的基本概念 生物能源是蕴藏在生物质中的能量，是指直接或间接地通过绿色植物的光合作用能转化 为化学能后固定和贮藏在生物体内的能量，包括生物质能、液体燃料及利用生物质生产的能 源，如燃料乙醇、生物柴油、生物质汽化及液体燃料、生物制氢等。生物能源之所以被认为 是21世纪最有希望在解决能源危机方面有所作为的能源，是因为生物能源具有能源性和生物 性的二重性特点，它既可以转化为人们所常用的能源，同时又可以持续不断地供应，能够满 足动态能量循环守恒定律，保持能量守恒，化解能源危机。 1.2生物能源的能源性特点 1.2.1可再生(renewable) 生物能源由于通过植物的光合作用可以再生，和太阳能等同属可再生能源，资源丰富， 可保证能源的永续利用。只要有太阳，绿色植物的光合作用就不会停止，生物质能就不会枯 竭。生物能源可再生特点，使得熵减过程得以实现，能够保持能量守恒，化解能源危机。 1.2.2巨大的储存量(abundant) 生物能源的巨大的储存量表现在由于地球上生物数量巨大，这些物质所蕴藏的能量相当 惊人。据专家估计，全球每年产生的生物质能的储量为1800亿吨，其总量换算成能量接近世 界能源年消耗量的10倍。生物能源还存在于世界上所有国家和地区，而且廉价、易取，其生 产简单，可以被充分利用。生物能源的巨大的储存量，使得熵减过程能够以产业化形式得以 大规模实现，从而化解能源危机。 l.2.3可储存性与替代性(storable and substitutive) 生物能源的可储存性是指由于生物能源是有机资源，所以对于原料本身或其液体或气体 燃料产品可以进行储存。生物能源的可替代性是指生物质能的载体是以实物的形式存在的， 是一种可储存和可运输且不受天气和自然条件的限制的能源。生物能源的可储存性与替代性 的特点，使得熵减过程能够以产业群和产业链的形式得以大规模实现，化解能源危机。 2当前生物能源转化技术 目前人类使用的能源绝大部分来自含碳能源，包括煤炭、石油、天然气。其他可再生的 一次性能源，包括水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能都不含碳。生物能源是唯一的一种 含碳可再生能源。生物能源的这种特点称之为能源性特点，这种特点使它可以像其他能源一 样可以消耗和转化，除了转化为电力外，还可生成油料、醇类、燃气或固体燃料，特别是它 可以在不必对已有的工业技术作任何改进的前提下即可以替代常规能源，因而能够满足动态 1孙毅.生物技术与能源开发U]科技情报开发与经济：2013,2315)：1005一60332013)15一0150一03 2生物越进化，组织化程度越高，功能越复杂、越精巧（即有序化程度越高），所以熵越减小
当今人们正在努力提高非再生能源利用率的同时，还在大力开发太阳能、水能、风能、 生物能等再生能源，其中生物能源以既能再生开发，又经济、无公害等优点被普遍认为是未 来能源开发的重要领域，生物能源的开发和技术发展必将成为解决能源危机必将成热门课题。 1 生物能源的基本概况 1.1 生物能源的基本概念 生物能源是蕴藏在生物质中的能量，是指直接或间接地通过绿色植物的光合作用能转化 为化学能后固定和贮藏在生物体内的能量，包括生物质能、液体燃料及利用生物质生产的能 源，如燃料乙醇、生物柴油、生物质汽化及液体燃料、生物制氢等1。生物能源之所以被认为 是 21 世纪最有希望在解决能源危机方面有所作为的能源，是因为生物能源具有能源性和生物 性的二重性特点，它既可以转化为人们所常用的能源，同时又可以持续不断地供应，能够满 足动态能量循环守恒定律，保持能量守恒，化解能源危机。 1.2 生物能源的能源性特点 1.2.1 可再生(renewable) 生物能源由于通过植物的光合作用可以再生，和太阳能等同属可再生能源，资源丰富， 可保证能源的永续利用。只要有太阳，绿色植物的光合作用就不会停止，生物质能就不会枯 竭。生物能源可再生特点，使得熵减过程2得以实现，能够保持能量守恒，化解能源危机。 1.2.2 巨大的储存量(abundant) 生物能源的巨大的储存量表现在由于地球上生物数量巨大，这些物质所蕴藏的能量相当 惊人。据专家估计，全球每年产生的生物质能的储量为 1 800 亿吨，其总量换算成能量接近世 界能源年消耗量的 10 倍。生物能源还存在于世界上所有国家和地区，而且廉价、易取，其生 产简单，可以被充分利用。生物能源的巨大的储存量，使得熵减过程能够以产业化形式得以 大规模实现，从而化解能源危机。 1.2.3 可储存性与替代性(storable and substitutive) 生物能源的可储存性是指由于生物能源是有机资源，所以对于原料本身或其液体或气体 燃料产品可以进行储存。生物能源的可替代性是指生物质能的载体是以实物的形式存在的， 是一种可储存和可运输且不受天气和自然条件的限制的能源。生物能源的可储存性与替代性 的特点，使得熵减过程能够以产业群和产业链的形式得以大规模实现，化解能源危机。 2 当前生物能源转化技术 目前人类使用的能源绝大部分来自含碳能源，包括煤炭、石油、天然气。其他可再生的 一次性能源，包括水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能都不含碳。生物能源是唯一的一种 含碳可再生能源。生物能源的这种特点称之为能源性特点，这种特点使它可以像其他能源一 样可以消耗和转化，除了转化为电力外，还可生成油料、醇类、燃气或固体燃料，特别是它 可以在不必对已有的工业技术作任何改进的前提下即可以替代常规能源，因而能够满足动态 1 孙毅.生物技术与能源开发 [J ]科技情报开发与经济; 2013,23(15) ;1005—6033(2013)15—0150—03 2 生物越进化，组织化程度越高，功能越复杂、越精巧(即有序化程度越高)，所以熵越减小
能量循环守恒定律的条件，这使得生物能源在解决能源危机方面能够发挥重要作用。当前生 物能源可以转化为以下能源： 2.1生物柴油 生物柴油是以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮 垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。当今工业化生 产生物柴油有两种方法，一是用甲醇取代甘三酯的甘油基，生成脂肪酸甲酯和甘油：二是用 甲醇与脂肪酸反应生成脂肪酸甲酯和水。由于柴油在目前的能源结构中占有重要地位，生物 能源成功转化成生物柴油，进而实现了和各类常规能源的相互转化，保证了对能源危机的化 解的技术上的可能性。 2.2燃料乙醇 燃料乙醇是指以玉米、小麦、薯类、高粱、甘蔗、甜菜等粮食作物和非粮食作物为原料， 经过酵、蒸馏制得乙醇，脱水后再添加变性剂，成为专门用于燃料的乙醇。燃料乙醇使用有 两种方法。其一是以乙醇为汽油的含氧添加剂(oxygenate additive),通常这种无铅汽油约含I0% 的乙醇。另一种方法是使用乙醇代替汽油，这方面的工艺也十分成熟。从技术路线看，燃料 乙醇的生产技术大致分为两类：六糖路线和五糖路线。六糖路线原料主要为经济农作物，分淀 粉类作物和糖类作物：五糖路线原料为秸秆等纤维素，经降解和发酵产生木糖，进而生产乙 醇。国际上成熟的乙醇路线是六糖路线，但存在较为严重的原料供应瓶颈。纤维素（五糖）路线 是燃料乙醇发展的最终路线，但目前缺乏高效五糖转化菌种以及纤维素酶高效生产 工程化技术。由于纤维素是植物的木质部分，是地球数量最大的植物积累的产物，植物从太 阳获取的绝大部分能量也都储存于其中。所以人类一旦掌握了释放出存储在纤维素中能量的 技术，能源危机便可得到很大缓解。由于汽油在目前的能源结构中占有极重要地位，生物能 源成功转化成燃料乙醇，进而实现了和各类常规能源的相互转化，同样保证了对能源危机的 化解的技术上的可能性。 2.3成型燃料 转化成型燃料是把树皮、木屑和秸杆等生物质颗粒燃料，在加热、高压的条件下压缩形 成的颗粒状成型物。该成型燃料具有着火易、热效高以及燃烧时几乎不产生二氧化硫等优点。 经过多年的发展，目前生物质颗粒燃料在发达国家己被大量生产和利用。目前国内部分高校 和科研机构己着手开展生物质颗粒成型技术的研究，己经可以生产从秸秆粉碎加工到压缩成 型等各个环节的系列产品，生物煤目前也己经有了一定范围的应用。 由于燃料在目前的能源结构中占有重要地位，生物能源成功转化成成型燃料，同样保证了 对能源危机的化解的技术上的可能性。 2.4生物制氢 氢气是最清洁的能源，但电解水制氢能耗仍然很高。氢气可以利用生物质通过微生物发 酵而获得，这一过程被称为生物制氢。目前己经发现许多能代谢分子态氢的细菌和藻类。还 从分子水平上找到了与能代谢分子态氢有直接关系的酶，这就是氢化酶（绿藻）、固化酶（蓝藻 和光合细菌)，他们均能催化氢气的释放。生物的这种作用机制，是由其结构基础决定的，这 就是功能基因。当今世界基因组测序工作的国际科技界的公关行动，对功能基因的快速开发
能量循环守恒定律的条件，这使得生物能源在解决能源危机方面能够发挥重要作用。当前生 物能源可以转化为以下能源: 2.1 生物柴油 生物柴油是以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮 垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。当今工业化生 产生物柴油有两种方法，一是用甲醇取代甘三酯的甘油基，生成脂肪酸甲酯和甘油；二是用 甲醇与脂肪酸反应生成脂肪酸甲酯和水。由于柴油在目前的能源结构中占有重要地位，生物 能源成功转化成生物柴油，进而实现了和各类常规能源的相互转化，保证了对能源危机的化 解的技术上的可能性。 2.2 燃料乙醇 燃料乙醇是指以玉米、小麦、薯类、高粱、甘蔗、甜菜等粮食作物和非粮食作物为原料， 经过酵、蒸馏制得乙醇，脱水后再添加变性剂，成为专门用于燃料的乙醇。燃料乙醇使用有 两种方法。其一是以乙醇为汽油的含氧添加剂(oxygenate additive)，通常这种无铅汽油约含 10% 的乙醇。另一种方法是使用乙醇代替汽油，这方面的工艺也十分成熟。从技术路线看，燃料 乙醇的生产技术大致分为两类:六糖路线和五糖路线。六糖路线原料主要为经济农作物，分淀 粉类作物和糖类作物；五糖路线原料为秸秆等纤维素，经降解和发酵产生木糖，进而生产乙 醇。国际上成熟的乙醇路线是六糖路线，但存在较为严重的原料供应瓶颈。纤维素(五糖)路线 是燃料乙醇发展的最终路线，但目前缺乏高效五糖转化菌种以及纤维素酶高效生产 工程化技术。由于纤维素是植物的木质部分，是地球数量最大的植物积累的产物，植物从太 阳获取的绝大部分能量也都储存于其中。所以人类一旦掌握了释放出存储在纤维素中能量的 技术，能源危机便可得到很大缓解。由于汽油在目前的能源结构中占有极重要地位，生物能 源成功转化成燃料乙醇，进而实现了和各类常规能源的相互转化，同样保证了对能源危机的 化解的技术上的可能性。 2.3 成型燃料 转化成型燃料是把树皮、木屑和秸杆等生物质颗粒燃料，在加热、高压的条件下压缩形 成的颗粒状成型物。该成型燃料具有着火易、热效高以及燃烧时几乎不产生二氧化硫等优点。 经过多年的发展，目前生物质颗粒燃料在发达国家已被大量生产和利用。目前国内部分高校 和科研机构已着手开展生物质颗粒成型技术的研究，已经可以生产从秸秆粉碎加工到压缩成 型等各个环节的系列产品，生物煤目前也已经有了一定范围的应用。 由于燃料在目前的能源结构中占有重要地位，生物能源成功转化成成型燃料，同样保证了 对能源危机的化解的技术上的可能性。 2.4 生物制氢 氢气是最清洁的能源，但电解水制氢能耗仍然很高。氢气可以利用生物质通过微生物发 酵而获得，这一过程被称为生物制氢。目前已经发现许多能代谢分子态氢的细菌和藻类。还 从分子水平上找到了与能代谢分子态氢有直接关系的酶，这就是氢化酶(绿藻)、固化酶(蓝藻 和光合细菌)，他们均能催化氢气的释放。生物的这种作用机制，是由其结构基础决定的，这 就是功能基因。当今世界基因组测序工作的国际科技界的公关行动，对功能基因的快速开发
创造了极好的条件。研究者认为，生物体的生理特性（如产氢化酶的绿藻、能产固定酶的蓝藻 和光合细菌)必然会有其功能基因存在起支配作用。一旦我们找到了这种功能基因并成功分离 出，再利用当代已相当成熟的基因重组技术就可以大批量培育能生产出优质能源氢的新物种， 这个目标的实现是相当诱人的，而且是可以实现的。正是基于这种指导思想，生命科工作者 借助于当代新开发出的高新技术一一基因工程，利用微生物来完成水的分解反应。这些在水 中生长的微生物在光照条件下，会不断地实施水的分解过程产生氢气，然后用容 器将氢气收集起来，供作能源。近几十年来人们己经查明有16种绿藻和3种红藻有生产氢气 的能力。还发现有4种类型的细菌具有生产氢气的能力。 藻类产氢气的机制主要是通过自身产生的脱氢酶，利用大自然丰富的水源和无偿的太阳 能来生产的。4种类型细菌产氢有以下几种机制：一是依靠发酵过程生长的严格厌氧细菌： 是能在通气条件下发酵和呼吸的兼性厌氧细菌：三是能进行厌氧呼吸的严格厌氧细菌：四是 光合细菌。前3种都能够利用有机物，从而获得生命活动所需要的能量，他们均属于“化能 厌氧菌”。光合细菌则是利用太阳能提供的能量，被称为“自养细菌”。近年来，科学家们 发现了30种化能异养菌可以发酵糖类、醇类、有机酸等产生氢气。在光合细菌中已发现13 种紫色硫细菌和紫色菲硫细菌能生产氢气。专家在评审能产氢机制被揭示的研究成果时指出， 产氢机制的揭示，可以此为依据，发现并分离出功能基因，再以基因重组技术改良微生物， 以大幅度地提高微生物生产氢气的能力，氢气生产原料是水，未来，当水运用生物工程技术 变成燃料时，能源危机将不存在。目前我国科学家已获得了能高效产氢的微生物，可以小规 模地进行生物制氢。由于氢能在未来能源结构中占有极重要地位，生物能源成功转化成氢能， 同样保证了对能源危机的化解的技术上的可能性。 3生物能源技术在中外的发展概况 3.1外国发展生物能源的经验借鉴 在生物能源的开发和使用方面，美国、欧盟等国家走在世界的最前列。，近年来美国政府 把发展生物燃料作为解决原油价格问题的一个有效途径，已经成为最大的燃料乙醇生产国。 欧盟在《京都议定书》中承诺2008-2012年间要减少8%的C02排放，并把发展生物燃料（尤 其是交通运输的生物燃料)作为解决该地区能源问题和环境问题的重要对策，对于生物能源的 科研经费投入也在不断地上升。在生物燃料的科研，政府政策帮助，产品市场化等方面都有 着可以供中国发展生物能源借鉴的经验。 3.3.1政府引导、政策支持，推进市场化进程 欧盟、美国、巴西等发达国家的实践经验表明，生物能源产业的发展离不开政府强大的 支持，但这种支持并不是永久的，最终还是要实现市场化。因此要推进生物能源产业的发展 必须有政府和市场两者的结合，政府是基于市场发挥重要作用。凡是生物能源产业取得长足 发展的国家，都实施了相关的技术开发和产业发展计划，制定相配套的生物燃料标准，给予 生产者、销售者和消费者可观的经济刺激政策，包括具体的财政补贴和税收优惠。大部分国 家普遍采取以下三步做法，第一是制定明确的生物能源发展份额、增长指标：第二是严格的法 3冯斌，谢先芝.基因工程技术M.北京：化学工业出版社，2000
创造了极好的条件。研究者认为，生物体的生理特性(如产氢化酶的绿藻、能产固定酶的蓝藻 和光合细菌)必然会有其功能基因存在起支配作用。一旦我们找到了这种功能基因并成功分离 出，再利用当代已相当成熟的基因重组技术就可以大批量培育能生产出优质能源氢的新物种， 这个目标的实现是相当诱人的，而且是可以实现的。正是基于这种指导思想，生命科工作者 借助于当代新开发出的高新技术——基因工程，利用微生物来完成水的分解反应。这些在水 中生长的微生物在光照条件下，会不断地实施水的分解过程产生氢气，然后用容 器将氢气收集起来，供作能源。近几十年来人们已经查明有 16 种绿藻和 3 种红藻有生产氢气 的能力3。还发现有 4 种类型的细菌具有生产氢气的能力。 藻类产氢气的机制主要是通过自身产生的脱氢酶，利用大自然丰富的水源和无偿的太阳 能来生产的。4 种类型细菌产氢有以下几种机制：一是依靠发酵过程生长的严格厌氧细菌；-- 是能在通气条件下发酵和呼吸的兼性厌氧细菌；三是能进行厌氧呼吸的严格厌氧细菌；四是 光合细菌。前 3 种都能够利用有机物，从而获得生命活动所需要的能量，他们均属于“化能 厌氧菌”。光合细菌则是利用太阳能提供的能量，被称为“自养细菌”。近年来，科学家们 发现了 30 种化能异养菌可以发酵糖类、醇类、有机酸等产生氢气。在光合细菌中已发现 13 种紫色硫细菌和紫色菲硫细菌能生产氢气。专家在评审能产氢机制被揭示的研究成果时指出， 产氢机制的揭示，可以此为依据，发现并分离出功能基因，再以基因重组技术改良微生物， 以大幅度地提高微生物生产氢气的能力，氢气生产原料是水，未来，当水运用生物工程技术 变成燃料时，能源危机将不存在。目前我国科学家已获得了能高效产氢的微生物，可以小规 模地进行生物制氢。由于氢能在未来能源结构中占有极重要地位，生物能源成功转化成氢能， 同样保证了对能源危机的化解的技术上的可能性。 3 生物能源技术在中外的发展概况 3.1 外国发展生物能源的经验借鉴 在生物能源的开发和使用方面，美国、欧盟等国家走在世界的最前列。,近年来美国政府 把发展生物燃料作为解决原油价格问题的一个有效途径，已经成为最大的燃料乙醇生产国。 欧盟在《京都议定书》中承诺 2008-2012 年间要减少 8%的 CO2 排放，并把发展生物燃料(尤 其是交通运输的生物燃料)作为解决该地区能源问题和环境问题的重要对策，对于生物能源的 科研经费投入也在不断地上升。在生物燃料的科研，政府政策帮助，产品市场化等方面都有 着可以供中国发展生物能源借鉴的经验。 3.3.1 政府引导、政策支持，推进市场化进程 欧盟、美国、巴西等发达国家的实践经验表明，生物能源产业的发展离不开政府强大的 支持，但这种支持并不是永久的，最终还是要实现市场化。因此要推进生物能源产业的发展 必须有政府和市场两者的结合，政府是基于市场发挥重要作用。凡是生物能源产业取得长足 发展的国家，都实施了相关的技术开发和产业发展计划，制定相配套的生物燃料标准，给予 生产者、销售者和消费者可观的经济刺激政策，包括具体的财政补贴和税收优惠。大部分国 家普遍采取以下三步做法，第一是制定明确的生物能源发展份额、增长指标;第二是严格的法 3冯斌，谢先芝．基因工程技术[M]．北京：化学工业出版社，2000．