态烃为唯一碳源和能源的微生物，如甲基单胞菌属、甲基细菌属和分枝杆菌属的菌种。 (3)、微生物用于二次采油 靠地层压力将原油运到地面，称为一次采油。由于地层压力下降，一次采油所得的油量 一般只占油田总储量的1/3左右，因而要进行二次采油才能获得更多的石油。通常采用强化注 水法，可提高采油量，从30%提高到40%一50%。在二次采油中，利用微生物采油也是一项重 要的技术。微生物在油层中生长繁殖，发酵代谢，产生大量酸性物质和2，C02,CH4等气体。 产生的气体可增加地层压力，产生的酸性物质溶于原油，降低原油的黏度，可能产生的表面 活性剂可降低油水表面张力，把高分子烃类分解成短链化合物，使之更加容易流动，避免堵 住油井输油管道，由此而提高石油的开采量。梭状芽孢杆菌属和磺弧菌属中的许多种可用于 二次采油，效果明显。 (4)、微生物用于三次采油 经过二次采油后，油气田中仍有30%40一%的油田需要进一步开采，即第三次采油。在 三次采油中，主要选育产气量大的菌种或利用分子生物学技术构建基因工程菌，连同营养培 养液一起注入油层中，通过代谢，产酸产气，分泌表面活性剂，增加地层压力，降低表面张 力，消除地层堵塞，从而提高采油量，延长油井的寿命。乳酸杆菌属、肠膜明串珠菌和黄胞 杆菌属常用于三次采油中，提高石油开采率。 2.4乙醇一一最具希望的石油替代能源 在微生物作用下，将糖类、谷物淀粉和纤维素等物质通过“乙醇发酵”生产出燃料级乙 醇，从而替代石油，这也是微生物在能源领域的又一应用。由于具有燃烧完全、无污染、成 本低等优点，很多国家都开发了这一工艺。巴西以甘蔗作发酵原料生产的燃料酒精直接用于 轿车发动机，目前己形成1000多万吨产能，替代了1/3车用燃料。美国计划2006一2012年间， 燃料乙醇年用量要从1200万吨增加到2300万吨。英国、德国、荷兰等农业资源丰富的国家， 也在进行燃料酒精的生产。我国是继巴西、美国之后全球第三大燃料乙醇生产和消费国，主 要以粮食作物中的玉米为原料进行生产。随着该工业的快速发展，原料问题和国家粮食安全 问题日益突出，因此，十一五期间我国政府提出生物乙醇要走非粮路线，即“不与人争粮， 不与粮争地”。作为非粮资源中的纤维素、半纤维素是地球上贮量最丰富的有机物，美国、 日本、加拿大、瑞典等国在新能源的研发中都给予了足够的重视。我国纤维素资源充足，年 产植物秸杆约6×109吨，如果其中的10%经微生物发酵转化，就可生产出乙醇燃料近8×106 吨，其残渣还可用做饲料和肥料I引，因此发展纤维素乙醇前景广阔，目前山东大学、河北农 业大学、江南大学等正在开展相关的研究工作。从1980年Wang[91等首次提出木糖可以被一些 微生物发酵生成酒精至今，科学家们已发现100多种微生物可以代谢木糖生产酒精，包括细菌、 丝状真菌和酵母，如曲霉(Aspergillus)、酵母菌(Saccharomyces)、裂殖酵母菌 (Schizosaccharomyces),、假丝酵母(Candida)、球拟酵母(Torulopsis)、酒香酵母 (Brettanomyces)、汉逊氏酵母(Hansenula)、克鲁弗氏酵母(Kluyveromyces).、毕赤氏酵母 (Pichia),、隐球酵母(Cryptococcus)、德巴利氏酵母(Debaryomyces)、卵孢酵母(Oosporidium), 等。 实际应用中也暴露了一些问题，有的对乙醇耐受力低、有的需要在有氧条件下发酵，还 有的需将木塘转化为其他可利用的物质后才能进行乙醇发酵，因此生产率普遍较低。随着生 物技术的发展，出现了大量可高效转化的基因工程菌。1993年，Ho等将木糖还原酶，木糖醇 脱氢酶和木酮糖激酶的基因转入酿酒酵母，首次成功构建出利用葡萄糖和木糖生产乙醇的工 程酵母。Sonderegger等。将多个异源基因引入代谢木糖的酵母工程菌，重组酵母不仅降低了 副产物木糖醇的量，所得乙醇产量比亲株提高25%。 除纤维素外，微生物还可分解有机垃圾获得燃料酒精，不仅能为工农业生产提供能源， 而且比焚烧、填埋更有利于环境卫生和城市生态的改善。因此，利用微生物的作用将地球上 贮量巨大的生物资源转化为燃料乙醇前景广阔，但水解酶成本过高是限制其产量提高的一个 重要因素。此外，现有菌种大多乙醇耐受力差，副产物多，对发酵条件要求苛刻，今后研究 应致力于继续筛选优良性状的菌株，或利用基因工程手段选育高产纤维素酶、木质素酶菌种，态烃为唯一碳源和能源的微生物，如甲基单胞菌属、甲基细菌属和分枝杆菌属的菌种。 ⑶、微生物用于二次采油 靠地层压力将原油运到地面，称为一次采油。由于地层压力下降，一次采油所得的油量 一般只占油田总储量的1/3左右，因而要进行二次采油才能获得更多的石油。通常采用强化注 水法，可提高采油量，从30%提高到40% —50% 。在二次采油中，利用微生物采油也是一项重 要的技术。微生物在油层中生长繁殖，发酵代谢，产生大量酸性物质和H2，CO2，CH4等气体。 产生的气体可增加地层压力，产生的酸性物质溶于原油，降低原油的黏度，可能产生的表面 活性剂可降低油水表面张力，把高分子烃类分解成短链化合物，使之更加容易流动，避免堵 住油井输油管道，由此而提高石油的开采量。梭状芽孢杆菌属和磺弧菌属中的许多种可用于 二次采油，效果明显。 ⑷、微生物用于三次采油 经过二次采油后，油气田中仍有30% 40—% 的油田需要进一步开采，即第三次采油。在 三次采油中，主要选育产气量大的菌种或利用分子生物学技术构建基因工程菌，连同营养培 养液一起注入油层中，通过代谢，产酸产气，分泌表面活性剂，增加地层压力，降低表面张 力，消除地层堵塞，从而提高采油量，延长油井的寿命。乳酸杆菌属、肠膜明串珠菌和黄胞 杆菌属常用于三次采油中，提高石油开采率。 2.4 乙醇——最具希望的石油替代能源 在微生物作用下，将糖类、谷物淀粉和纤维素等物质通过“乙醇发酵”生产出燃料级乙 醇，从而替代石油，这也是微生物在能源领域的又一应用。由于具有燃烧完全、无污染、成 本低等优点，很多国家都开发了这一工艺。巴西以甘蔗作发酵原料生产的燃料酒精直接用于 轿车发动机，目前已形成1000多万吨产能，替代了1／3车用燃料。美国计划2006—2012年间， 燃料乙醇年用量要从1200万吨增加到2300万吨。英国、德国、荷兰等农业资源丰富的国家， 也在进行燃料酒精的生产。我国是继巴西、美国之后全球第三大燃料乙醇生产和消费国，主 要以粮食作物中的玉米为原料进行生产。随着该工业的快速发展，原料问题和国家粮食安全 问题日益突出，因此，十一五期间我国政府提出生物乙醇要走非粮路线，即“不与人争粮， 不与粮争地”。作为非粮资源中的纤维素、半纤维素是地球上贮量最丰富的有机物，美国、 日本、加拿大、瑞典等国在新能源的研发中都给予了足够的重视。我国纤维素资源充足，年 产植物秸秆约6×109吨，如果其中的10％经微生物发酵转化，就可生产出乙醇燃料近8×106 吨，其残渣还可用做饲料和肥料I引，因此发展纤维素乙醇前景广阔，目前山东大学、河北农 业大学、江南大学等正在开展相关的研究工作。从1980年Wang[91等首次提出木糖可以被一些 微生物发酵生成酒精至今，科学家们已发现100多种微生物可以代谢木糖生产酒精，包括细菌、 丝 状 真 菌 和 酵 母 ， 如 曲 霉 (Aspergillus) 、 酵 母 菌 (Saccharomyces) 、 裂 殖 酵 母 菌 (Schizosaccharomyces) 、 假 丝 酵 母 (Candida) 、 球 拟 酵 母 (Torulopsis) 、 酒 香 酵 母 (Brettanomyces)、汉逊氏酵母(Hansenula)、克鲁弗氏酵母(Kluyveromyces)、毕赤氏酵母 (Pichia)、隐球酵母(Cryptococcus)、德巴利氏酵母(Debaryomyces)、卵孢酵母(Oosporidium) 等。 实际应用中也暴露了一些问题，有的对乙醇耐受力低、有的需要在有氧条件下发酵，还 有的需将木塘转化为其他可利用的物质后才能进行乙醇发酵，因此生产率普遍较低。随着生 物技术的发展，出现了大量可高效转化的基因工程菌。1993年，Ho等将木糖还原酶，木糖醇 脱氢酶和木酮糖激酶的基因转入酿酒酵母，首次成功构建出利用葡萄糖和木糖生产乙醇的工 程酵母。Sonderegger等。将多个异源基因引入代谢木糖的酵母工程菌，重组酵母不仅降低了 副产物木糖醇的量，所得乙醇产量比亲株提高25％。 除纤维素外，微生物还可分解有机垃圾获得燃料酒精，不仅能为工农业生产提供能源， 而且比焚烧、填埋更有利于环境卫生和城市生态的改善。因此，利用微生物的作用将地球上 贮量巨大的生物资源转化为燃料乙醇前景广阔，但水解酶成本过高是限制其产量提高的一个 重要因素。此外，现有菌种大多乙醇耐受力差，副产物多，对发酵条件要求苛刻，今后研究 应致力于继续筛选优良性状的菌株，或利用基因工程手段选育高产纤维素酶、木质素酶菌种