2021年12月23日,《自然》(Nature)杂志在线发表了我院2000级校友、农业农村部沼气科学研究所承磊研究员团队题为Non-syntrophic methanogenic hydrocarbon degradation by an archaeal species”的研究论文。该研究发现一种来自油藏的新型的产甲烷古菌,可在厌氧环境下直接氧化原油中的长链烷基烃产生甲烷,突破了产甲烷古菌只能利用简单化合物生长的传统认知,提出了第五条甲烷产生途径,拓展了对产甲烷古菌碳代谢功能的认知。


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荧光显微镜照片(CARD-FISH),绿色代表新古菌Ca. Methanoliparum。承磊供图


这一研究完善了碳素循环的生物地球化学过程,并为枯竭油藏残余原油的生物气化开采——“地下沼气工程”奠定了科学基础。“地下的油不用抽出来,可以直接把油变成气,让气体出来,进行甲烷的收集。这相当于我们把沼气池修在了几千米的地下油藏中,形成平方公里尺度的巨大‘地下沼气池’。”因此,基于该项成果的技术攻关一旦突破,对枯竭油藏进行油气共采,增产的油气总量将达到数亿吨,这将为缓解我国能源对外依赖度,保障国家能源安全提供科学支撑。同时,该项技术由于省去了原油开采炼化加工等巨大的排碳过程,代替以绿色可持续的生物转化过程,直接获得甲烷这一清洁能源,减少了碳排放,是一项绿色环保低碳技术。此外,这种新型产甲烷古菌,将有可能作为一种全新的合成生物学的底盘细胞,具有更广泛的应用前景。

承磊,安徽长丰人,生科院2000级生物技术专业优秀校友。现任职于农业农村部沼气科学研究所。中国农业科学院青年英才培育计划入选者(第二批)。一直致力于采用厌氧微生物培养组学、微生物分子生态学、同位素地球化学和有机地球化学等多学科交叉的理论和方法,开展地质微生物资源与分类、原油厌氧生物降解过程与机理、生物气化等基础和应用基础研究。


原文链接:https://doi.org/10.1038/s41586-021-04235-2

参考链接:https://mp.weixin.qq.com/s/UU-c1y-b8Wv-LnUqL5yTBw