多年来，我一直对藻类感兴趣，因为藻类是一种独特而多功能的生物，其生物量可以有各种各样的用途。利用藻类来解决粮食安全、能源安全、复杂的化学合成以及最重要的气候变化问题的前景，正在刺激数十亿美元的投资和制造新兴藻类产业很有意思。
的藻类生物质组织(ABO)峰会最近将藻类产业带到了华盛顿特区。这次峰会从周三持续到周五，还产生了几项与藻类有关的附加活动。周二，有一个圆桌会议讨论了利用藻类解决全球粮食安全的价值，周三，美国环境保护署(EPA)举办了一个公共研讨会接收关于调节新的藻类生物技术的输入周四，威尔逊中心组织了一次小组讨论如何利用藻类减缓气候变化．这些事件合起来就是“藻类周”。
以下是我从这次发人深省的海藻周中总结出来的五个关键想法。
1)。藻类并不总是它们看起来那样
虽然藻类在技术上代表了一组不同的真核生物，其特征是没有根、叶和茎的非开花植物，但“藻类”一词在功能上已经扩展到包括某些特征相似的原核微生物。“藻类”的功能解释显然包括所有字面上是藻类的生物(包括海藻、硅藻等)，但它扩展到某些捕获和利用无机碳的微生物。
Algenol生18bet开户物燃料，LanzaTech而且Solazyme是三家著名的藻类生物技术公司，他们参加了ABO峰会并讨论了他们的业务。他们所描述的独特生物技术突出了藻类产业所包含的微生物和最终产品的广泛多样性。具有讽刺意味的是,Algenol生18bet开户物燃料(名字里有“Alg”)和LanzaTech这两个国家都是藻类生物质组织的成员，他们在生产低碳可再生燃料的过程中甚至不使用“藻类”。事实上，这些公司都使用非常不同类型的工程细菌来从废气中捕获碳Algenol利用光合细菌(蓝藻)而LanzaTech使用非光合作用细菌。
相比之下,Solazyme事实上，该公司使用“藻类”来生产产品，使用的是非光合作用菌株，需要来自其他生物质来源的营养物质和碳(来自甘蔗等来源的糖)。此外,虽然Algenol而且LanzaTech讨论了生物燃料平台，18bet开户Solazyme选择讨论利用他们的藻类平台生产高质量食品级油或蛋白质替代品的潜力。
这里的结论是，在藻类产业的眼中，藻类并不总是藻类，它们并不总是进行光合作用，它们也不总是被用作生物燃料的原料。18bet开户
2)。藻类产业的定义既不狭隘也不容易
微藻生产系统可以在相对较小的土地足迹上产生大量的生物量。事实上，与陆地生物能源作物相比，藻类生产每英亩可产生高达或超过2000%的生物量。除了提高生物量产量的潜力之外，藻类生产还可以在不适合传统作物的退化和生产力较低的土地上进行，在某些情况下，还可以利用废水和废气作为投入。此外，藻类独特的进化代谢可以被改造和利用，以合成大量有价值的产品，包括油、有机酸、醇和复杂的化学物质。以DHA Omega 3为例，它存在于广泛的食品中，目前市场上几乎所有的婴儿配方奶粉中，是由微藻在发酵过程中产生的。
鉴于藻类养殖的高生产率，利用边际土地和废物投入的能力，以及产品的多功能性，很难将藻类产业归为经济的单一部分。藻类在这些不同角色中的表现特别易于在生物系统工程中使用新技术进行增强。事实上，藻类可以作为一个平台，为我们的能源部门生产低碳可再生燃料，为我们的农业部门生产食品和饲料，为我们的化学工业生产复杂的化学品和塑料，以及/或为我们的制药业生产新的药物和补充剂。
这里的结论是，新的藻类生物技术有潜力有效利用稀缺资源和闲置的农业土地，同时提供一个平台，以更可持续的方式生产大量增值产品。藻类已经在我们经济的多个部门发挥作用，并有望在未来几年扩大广度和规模。
3)。碳捕获和利用是一件大事，对藻类产业来说，这是一件大事
碳捕集与利用(CCU)和碳捕集与封存(CCS)是管理或减缓气候排放的策略，最近受到了更大的关注，因为美国环保署最近确定了CCU和CCS作为满足性能标准的选项发电厂规则．最重要的是，美国环保署称藻类是一种从发电厂烟气中捕获碳的生物机制。
由于藻类可以捕获和利用二氧化碳来产生生物质、生物燃料、油和其他化学品，藻类养殖系统可能会被各种工业二氧化碳排放者用于减少排放。18bet开户以藻类为基础的CCU和CCS将对这些公司、环境都有好处，如果有适当的激励措施和环境属性，将是藻类行业有利可图的一部分。
CCU和CCS目前被认为是藻类产业的主要组成部分，新的藻类生物技术可能会极大地改变我们在未来几年应对气候变化的方式。
4)。协同本地化并不总是必需的
虽然是浓缩的CO2源通常被认为是藻类培养系统的标准组成部分，但情况并非总是如此。与海藻养殖系统和工业碳排放共定位相关的扩张限制可以通过两种方式解决。两种异养藻类培养系统(使用糖而不是CO的系统)2作为原料)和允许藻类直接捕获CO的配置2从空中避免了共定位的要求，这可能极大地扩大了发展藻类养殖系统的潜力。
爱荷华州立大学的研究人员正在对描绘的藻类生物膜系统进行工程设计和测试。通过将更多的生物质暴露在空气中，这些系统可以显著增加大气中的CO2传质，并避免在工业CO2发射器附近共同定位的需要。资料来源:爱荷华州立大学的马丁·格罗斯
这方面需要取得进展。首先，我们必须确保异养藻类培养系统可以从可持续的纤维素或废物来源中获得糖，其次，直接空气CO2捕获系统需要进行大规模的试验、测试和优化。然而，未来看起来很有希望，任何藻类系统必须共存的观念可能会成为过时的范式。
这里的结论是，切断碳源和藻类养殖系统之间的联系将使藻类产业更加多样化，并将使藻类生物技术的整体影响更大。
5)。有必要对藻类进行更多的研究，并对如何最好地利用藻类生物量进行更周到的考虑
即使一些藻类养殖系统正在开发和大规模使用，对藻类生物量潜在用途的更基础研究也将继续进行。来源:Flickr
藻类代表了大量的宏观微生物和微生物，它们以非常不同的方式发挥作用，并产生非常不同类型的生物量和最终产品。这种多样性对我们如何看待和研究藻类养殖系统有影响。新的分析需要更好地为如何发展和扩大海藻生产以及如何最好地利用所产生的生物量提供信息。例如，关于如何利用藻类生物量来应对气候变化，一个普遍的观点是用藻类油取代石油。然而，虽然在某些情况下这可能是一种完全合理的方法，但藻类生物量的特性也可以使其成为食物和饲料中有用的蛋白质来源。取代饲料而不是石油可能会带来更大的气候减排在某些情况下，这表明藻类生物量不应该总是被迫通过燃料给料透镜。
应该支持更多的藻类研究。这项研究将包括如何控制和优化藻类生物量特征的研究，并应着眼于如何最好地利用藻类生物量来解决资源限制和平衡全球对食物和燃料的需求。
我们需要对藻类有一个全面而细致的看法，因为正如某些藻类可以作为石油和燃料的平台一样，还有一些藻类可能更有用，用于生产食物、饲料、化学品或药物。这里的结论是，我们需要了解我们生产的生物质资源，并充分利用这些资源。