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　　最不起眼的東西可能成為最重要的資源。近日，兩則關(guān)于藻類研究的報道引起了人們的關(guān)注。1月22日，來自中國科學院昆明植物研究所的消息稱，該所研究人員突破海洋微藻研究的關(guān)鍵瓶頸，使微藻類蝦青素產(chǎn)出率增長超過了5倍。他們選用的海洋微藻分離自香港海域，生長速度快、生物量高，能同時積累多不飽和脂肪酸和蝦青素等類胡蘿卜素，利用前景廣闊。2月8日，學術(shù)期刊《科學》在線發(fā)表了一項科研成果，中國科學院植物研究所發(fā)現(xiàn)了硅藻如何利用其獨特結(jié)構(gòu)去高效捕獲、利用光能?；谠撗芯?，未來有望設計出可以高效“捕光”的新型作物。

　　長期以來，海洋微藻以其對環(huán)境的重要影響和潛在的經(jīng)濟價值，成為研究領(lǐng)域的重點課題。在醫(yī)藥、營養(yǎng)、養(yǎng)殖、制油等領(lǐng)域，微藻產(chǎn)品的研發(fā)已取得諸多成果，而在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的道路上仍面臨挑戰(zhàn)與瓶頸。

　　分布廣泛 堪稱海洋“草原”

　　微藻是一類體型微?。?微米~30微米）、能進行光合作用的低等植物的總稱。大體上，微藻分為藍藻門、綠藻門、紅藻門、金藻門、硅藻門等多個門類。目前全世界已發(fā)現(xiàn)的微藻種類超過6萬種，科學研究中涉及到的約幾百種，而應用于生產(chǎn)實踐的僅有幾十種。

　　微藻在自然界分布廣泛，數(shù)量巨大，特別是硅藻門和藍藻門，具有很高的環(huán)境價值。硅藻是一類最重要的浮游植物，在海洋、淡水、泥土中均可存活，甚至在潮濕的大氣和兩千米以上的高空，都能發(fā)現(xiàn)硅藻的蹤跡。海洋絕大部分區(qū)域都有硅藻存在，因其數(shù)量大，甚至被稱為海洋的“草原”。 硅藻在生態(tài)環(huán)境中具有重要意義，可通過光合作用釋放氧氣。硅藻是魚、貝、蝦類，特別是其幼體的主要餌料，是構(gòu)成海洋初級生產(chǎn)力的重要部分。

　　藍藻同樣廣泛分布在淡水、海水、潮濕和干旱的土壤和巖石上，在溫泉、冰雪，甚至鹽鹵池、巖石縫等處都可生存，在寒帶甚至南極洲亦有發(fā)現(xiàn)。藍藻中有160多種能固定大氣中的氮，合成蛋白質(zhì)，可以作為水稻田肥源，改良土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤保肥保水能力。同時，藍藻能吸收工業(yè)廢水中氮、磷和其他化合物，起到凈化水質(zhì)的作用。

　　用途多多 經(jīng)濟價值凸顯

　　微藻富含蛋白、多糖、脂肪、色素等多種營養(yǎng)成分和生物活性物質(zhì)，可廣泛應用于食品、醫(yī)藥、餌料、環(huán)保等眾多領(lǐng)域。微藻制油也是科學界研發(fā)的重點，有望成為人類的又一大“油庫”。

　　研究人員介紹，微藻的蛋白質(zhì)含量很高，是單細胞蛋白的一個重要來源。微藻中類胡蘿卜素含量也較高，具有著色和營養(yǎng)的作用，可用于防治癌癥、抗輻射、延緩衰老、增強機體免疫力。微藻細胞中甘油含量較高，是優(yōu)質(zhì)的化妝品原料，也可廣泛用于化工、輕工和醫(yī)藥工業(yè)。

　　在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，微藻是貝類、蝦和部分魚類幼體最初的餌料，專業(yè)人士將其比喻為“嬰兒的母乳”。另一方面，微藻也是培養(yǎng)輪蟲、鹵蟲、橈足類和枝角類等水產(chǎn)養(yǎng)殖次級餌料所必需的食物。常見的微藻餌料約有20多個屬、40多種，包括硅藻、金藻和綠藻種類。

　　此外，微藻對凈化養(yǎng)殖水質(zhì)也有重要功能。研究結(jié)果表明，在所有能進行光合作用的生物中，微藻的光合作用能力最強，生長繁殖速度快，能迅速降低水體中氮、磷濃度，增加水體溶解氧。

　　尋找新型能源一直是人類追求的目標。據(jù)了解，我國在海洋微藻制取生物柴油方面已取得重要成果。2018年4月，中國工程院院士閔恩澤曾表示，如果推廣含5%生物柴油的清潔燃油，以我國目前石油的使用量計算，生物柴油的需求量是600萬噸。這項技術(shù)的經(jīng)濟和生態(tài)效益都非?？捎^。專家指出，我國鹽堿地面積達1.5億畝。如果用14%的鹽堿地培養(yǎng)微藻，在技術(shù)成熟的條件下，生產(chǎn)的柴油量就可滿足全國50%的用油需求。

　　產(chǎn)業(yè)起步 發(fā)展仍有瓶頸

　　近年來，我國微藻產(chǎn)業(yè)取得顯著發(fā)展。2014年，青島建成國內(nèi)最大海洋微藻產(chǎn)業(yè)基地，擁有千噸級“海洋微藻量產(chǎn)二十二碳六烯酸（DHA）”示范生產(chǎn)線，可以生產(chǎn)出藻油、藻粉及微囊粉等產(chǎn)品。藻油可添加到食用油中，藻粉可作為養(yǎng)殖海參、多寶魚等水產(chǎn)品的高端飼料添加劑，微囊粉可作為奶粉添加劑，滿足嬰幼兒在成長過程中的DHA需求。

　　近年來，我國科研人員正逐步打造從基礎(chǔ)研究、技術(shù)示范到產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的海洋微藻生物能源鏈條，中科院青島生物能源與過程研究所創(chuàng)立了基于單細胞技術(shù)的微藻種質(zhì)資源高通量篩選與定向遺傳改造平臺，在國際上首次揭示了微藻產(chǎn)油的遺傳與調(diào)控機制，為獲得適用于工業(yè)化放大的優(yōu)質(zhì)藻種資源奠定了基礎(chǔ)。科研人員還形成了多組分綜合利用的微藻生物液體燃料技術(shù)的系統(tǒng)解決方案，與波音公司對微藻航空煤油技術(shù)進行聯(lián)合攻關(guān)。

　　盡管微藻產(chǎn)業(yè)前景廣闊，但在發(fā)展中仍面臨一些瓶頸。閔恩澤院士曾指出，發(fā)展微藻生物柴油首先要考慮成本，微藻燃油項目產(chǎn)業(yè)鏈長，藻類的培養(yǎng)成本很高，制成品的價格遠高于石油。同時，在藻類培養(yǎng)中，藻類的密度只能到1%~2%，如果太密藻類就無法吸收陽光。為滿足微藻生長對陽光和水的需求，要有大型場地，而這也是一個難題。

　　在養(yǎng)殖業(yè)方面，國內(nèi)大部分水產(chǎn)育苗企業(yè)都是自備微藻養(yǎng)殖設施，自行生產(chǎn)各類餌料用微藻。一般育苗場缺乏相應的專業(yè)技術(shù)力量，只能利用各自的藻池和天然水體粗放培養(yǎng)，容易導致微藻種質(zhì)混亂、營養(yǎng)成分不平衡等問題。同時，受限于微藻高密度養(yǎng)殖技術(shù)方面的限制，國內(nèi)缺少專業(yè)化的集中供應機構(gòu)，也缺乏相應的質(zhì)量標準。

　　因此，要大規(guī)模發(fā)展微藻產(chǎn)業(yè)，仍需進一步深入研發(fā)相關(guān)技術(shù)，提升生產(chǎn)效率和品質(zhì)。同時應配套相關(guān)政策，鼓勵企業(yè)投資微藻領(lǐng)域，通過規(guī)?；平獬杀局萍s。

　　《中國海洋報》（2019年2月18日 第03B版）

　　來源：http://epaper.oceanol.com/content/201902/18/c9224.html