美能源部为生物能源项目拨款7300万美元

美国能源部于2019年10月初宣布，将拨款7300万美元资金用于35个生物能源研究与开发项目。

此次能源部资助生物能源研发的主要目标是生产价格合理的生物燃料。这些生物燃料与现有燃料在基础设施和各种运输方式的车辆方面都兼容，包括可再生汽油、柴油和喷气燃料。这些项目将降低直接使用生物燃料的价格、降低生物发电的成本，并从生物质或废弃物资源中获得高价值的产品，同时为美国创造更多的就业机会，巩固美国经济安全和能源安全。

根据美国能源部估计，在不破坏现有的食品市场和动物饲料农业市场的情况下，该项目将在美国创造10亿干吨非食品生物质。项目参与研究者将进一步分析解决生物质资源的利用不足问题，特别是发掘其产生多达500亿加仑的生物燃料的潜力，这将解决美国25%的运输燃料需求。生物质资源还有望制造500亿磅高价值化学品和产品，产生750亿千瓦时的电力。

此次资金将有益于生物能源多项研究创新，如藻类培育创新、将有机废物转化为高价值产品的新技术等。（吴晓燕）

为合成细胞构建能量生产单元

荷兰格罗宁根大学的研究者制造出了一种能够产生ATP（活细胞的主要能量载体）的合成囊泡，囊泡能够利用ATP维持体积和离子浓度的稳态。该代谢网络可用于研究ATP依赖性生理过程，以及用于构建自我运转、生长和分裂的合成细胞。相关研究发表于《自然—通讯》。

该团队构建了一个类似于自然的能量系统。研究者在脂质囊泡中加入转运蛋白，转运蛋白可以输入精氨酸（底物），并输出鸟氨酸（产物）。囊泡内的酶可将精氨酸分解成鸟氨酸，这个反应产生的自由能被用来连接磷酸盐和ADP，形成ATP。产生的氨和二氧化碳通过膜扩散排出。在囊泡内鸟氨酸的输出驱动着精氨酸的输入，只要囊泡中有精氨酸，这个系统就能一直运行下去。

为了创造一个不平衡的系统，ATP被用来维持囊泡内的离子浓度。生物传感器测量离子浓度，如果离子浓度过高，它就会激活一种转运蛋白。这种蛋白会输入一种叫做甘氨酸甜菜碱的物质，它将刺激细胞体积增加，从而降低离子浓度。而转运蛋白由ATP提供能量，囊泡内部实现了ATP的产生和使用。

该系统最久运行了16个小时，足以维持一个合成细胞每隔几个小时分裂一次。然而，目前的系统是基于生化成分的，研究者正在收集生产酶所需的基因，并将其整合到人工染色体中，以期实现人造细胞的代谢运转。（吴晓燕）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-019-12287-2