《重生东京：从华族千金到世界财阀》 第577章 生物燃料
结果。
仅仅是木质素含量少了几个百分点，似乎很难解释如此明显的差异。
我开始怀疑，f-47真正特殊的地方，可能不是木质素的含量，而是它的结构。
……
接下来的一个多月，我几乎把所有能够使用的空闲时间都投入了这件事。
为了排除实验误差，我分别使用不同日期收获的样本、不同分株的材料进行重复试验，还请其他研究员在不知道样本编号的情况下进行测定。
结果始终没有改变。
而且随着处理条件不断调整，我发现了一个更加惊人的现象。
当我们进一步降低碱液浓度，并将处理温度控制在六十摄氏度左右时，f-47的糖释放效率竟然还能继续提高。
经过多轮试验，十一月中旬，我终于得到了一组让自己几乎不敢相信的数据。
在不使用高压设备、仅进行温和碱处理的条件下，采用最初试验约十分之一的纤维素酶用量，f-47每百克干物质竟然能够释放出618克可供后续发酵利用的糖。
随后两次重复试验，分别得到了609克和624克。
也就是说，在我们的实验条件下，f-47几乎能够将自身干物质中绝大部分可以转化的碳水化合物释放出来。
而普通芒在相同条件下，糖释放量只有不到六克。
我甚至不敢立刻把这个结果写进正式报告。
因为它实在太不寻常了。
按照我查阅过的文献，传统纤维素原料需要经过相当复杂的处理，才能让纤维素酶接触到足够多的纤维素。
可是f-47却似乎不需要那些昂贵的步骤。
更奇怪的是，之前较强的碱处理反而没有取得这么好的结果。
我怀疑，过于剧烈的处理可能破坏了部分糖类，或者产生了妨碍后续酶解的物质。
如果f-47的细胞壁确实存在某种特殊结构，那么我们过去使用的传统处理方法，反而可能根本不适合它。
后来，我托人请教了中心负责植物生化分析的研究人员。
对方看完数据以后，提出了一种可能性。
f-47的木质素内部，或者木质素与其他细胞壁成分之间，可能存在某种异常容易断裂的化学连接。
这些结构在植物正常生长时能够维持细胞壁的基本强度，但在特定的温和化学条件下，却会比普通植物中的相应结构更容易被破坏。
如果这个判断正确，就能够解释为什么f-47不需要剧烈的预处理，也能让大量纤维素暴露出来。
当然，这只是猜测。
想弄清楚它究竟拥有怎样的分子结构，还需要专门的分析设备和更高水平的研究人员。
但至少有一件事已经可以确定。
f-47绝不只是一株糖分比较高的野草。
……
十一月底，我重新计算了一次它的理论燃料产量。
按照每百克干物质可以释放约六十克糖的数据，如果以后能够使用同时利用葡萄糖和木糖的微生物，实际乙醇产率就有希望大幅提高。
以f-47目前每公顷142吨的干物质产量计算，即使考虑发酵过程中的损失，理论上也有机会得到四千多升乙醇。
这已经明显高于我最初的估算。
而它的产量还远远没有达到极限。
在欧洲的能源作物研究中，部分巨芒材料已经表现出每公顷二十吨以上的年干物质生产潜力。
如果我们能够通过育种，将f-47的年产量提高到二十五吨、三十吨，甚至更高，同时保留这种特殊的糖化性状呢？
按照目前的实验结果，未来每公顷生产八千至一万多升乙醇，并不是完全没有可能。
当然，这些都只是理论估算。
真正让我兴奋的，其实是另一个数字。
十分之一。
我们的最新实验，已经将纤维素酶的用量降低到了最初试验的十分之一左右，而且还省去了传统工艺中大量高温高压预处理的要求。
如果这些优势能够在工业生产中得到验证，那么不仅是每公顷的燃料产量，整个生产过程的成本都有可能大幅下降。
我尝试按照文献中的工业设备、能源和原料价格，做了一份非常粗略的成本估算。
结果表明，只要未来能够解决大规模种植和发酵效率的问题，以f-47为基础建立的成熟生产体系，就有希望将乙醇的成本降低到不再依赖高额补贴、能够与传统石油燃料竞争的范围。
当然，乙醇的单位体积热值低于汽油，不能直接拿每升价格比较。
而且收割、运输和蒸馏仍然需要消耗大量能源，这些问题也不会因为植物容易糖化就自动消失。
但我觉得，至少已经有必要认真研究这种可能性了。
因为如果它真的能够实现，那么过去一直缺乏商业竞争力的纤维素燃料，或许就有机会成为一种真正的大宗工业产品。
更重要的是，f-47本身还没有经过任何专门改良。
这让我第一次意识到，自己手里的可能并不只是一种具有潜力的能源作物。
它甚至可能是解决纤维素燃料产业长期成本难题的一把钥匙。
……
十二月，我带着最新实验结果，再次去找木岛教授。
教授花了将近两个小时看完报告，尤其是那几组不同预处理条件下的糖化数据，他反复核对了好几遍。
最后，他告诉我，这份材料已经有理由申请独立研究项目了。
但是，必须先经过其他研究机构的验证。
因为目前的试验全部是在积丹完成的，规模又太小，特殊细胞壁的具体结构也没有弄清楚。
即使实验结果完全正确，也不能保证放大到工业生产以后仍然能够保持这样的效率。
而且，真正的商业成本还需要化学工程方面的专家重新核算。
教授说得很有道理。
只是他随后又告诉我，研究中心最多只能继续提供现有的育种和分析条件。
如果需要专门的酶工程、发酵工程团队，以及真正的工业试验设施，就必须向集团总部申请。
他愿意在明年春天的正式申请书上签字。
我问他，如果不等到明年呢？
教授看了我一会儿，最后说道：
“山田君，如果这些数据是真的，那么它确实不应该继续由我们这个牧草研究室单独负责。”
“但我不能因为你认为它很重要，就要求集团立即批准一个不知道需要多少钱的项目。”
我知道他的意思。
科学研究不能仅凭热情，资金也不是无限的。
不过，我已经不想再等上一整年了。
因为现在的问题不只是需要更多试验，我也根本没有条件完成那些真正重要的试验。
靠着借来的仪器和每年三百八十万日元的预算，我究竟要花多少年，才能弄清楚f-47的真正价值？
……
一九九一年年底，我将f-47的全部材料重新整理了一遍，包括原始采集记录、两年多的生长调查、染色体分析，以及从三月份开始进行的糖化和发酵试验。
我还特意将十月以后取得的数据单独装订成册，要求研究所对完整资料实行限制保管。
毕竟如果这些发现真的具有重大商业价值，那么f-47的原始种质和实验数据，就不应该随随便便流到其他会社手里。
与最初那份十九页的申请书相比，这一次的材料厚了不少。
仅仅是木质素含量少了几个百分点，似乎很难解释如此明显的差异。
我开始怀疑，f-47真正特殊的地方，可能不是木质素的含量，而是它的结构。
……
接下来的一个多月，我几乎把所有能够使用的空闲时间都投入了这件事。
为了排除实验误差，我分别使用不同日期收获的样本、不同分株的材料进行重复试验，还请其他研究员在不知道样本编号的情况下进行测定。
结果始终没有改变。
而且随着处理条件不断调整，我发现了一个更加惊人的现象。
当我们进一步降低碱液浓度，并将处理温度控制在六十摄氏度左右时，f-47的糖释放效率竟然还能继续提高。
经过多轮试验，十一月中旬，我终于得到了一组让自己几乎不敢相信的数据。
在不使用高压设备、仅进行温和碱处理的条件下，采用最初试验约十分之一的纤维素酶用量，f-47每百克干物质竟然能够释放出618克可供后续发酵利用的糖。
随后两次重复试验，分别得到了609克和624克。
也就是说，在我们的实验条件下，f-47几乎能够将自身干物质中绝大部分可以转化的碳水化合物释放出来。
而普通芒在相同条件下，糖释放量只有不到六克。
我甚至不敢立刻把这个结果写进正式报告。
因为它实在太不寻常了。
按照我查阅过的文献，传统纤维素原料需要经过相当复杂的处理，才能让纤维素酶接触到足够多的纤维素。
可是f-47却似乎不需要那些昂贵的步骤。
更奇怪的是，之前较强的碱处理反而没有取得这么好的结果。
我怀疑，过于剧烈的处理可能破坏了部分糖类，或者产生了妨碍后续酶解的物质。
如果f-47的细胞壁确实存在某种特殊结构，那么我们过去使用的传统处理方法，反而可能根本不适合它。
后来，我托人请教了中心负责植物生化分析的研究人员。
对方看完数据以后，提出了一种可能性。
f-47的木质素内部，或者木质素与其他细胞壁成分之间，可能存在某种异常容易断裂的化学连接。
这些结构在植物正常生长时能够维持细胞壁的基本强度，但在特定的温和化学条件下，却会比普通植物中的相应结构更容易被破坏。
如果这个判断正确，就能够解释为什么f-47不需要剧烈的预处理，也能让大量纤维素暴露出来。
当然，这只是猜测。
想弄清楚它究竟拥有怎样的分子结构，还需要专门的分析设备和更高水平的研究人员。
但至少有一件事已经可以确定。
f-47绝不只是一株糖分比较高的野草。
……
十一月底，我重新计算了一次它的理论燃料产量。
按照每百克干物质可以释放约六十克糖的数据，如果以后能够使用同时利用葡萄糖和木糖的微生物，实际乙醇产率就有希望大幅提高。
以f-47目前每公顷142吨的干物质产量计算，即使考虑发酵过程中的损失，理论上也有机会得到四千多升乙醇。
这已经明显高于我最初的估算。
而它的产量还远远没有达到极限。
在欧洲的能源作物研究中，部分巨芒材料已经表现出每公顷二十吨以上的年干物质生产潜力。
如果我们能够通过育种，将f-47的年产量提高到二十五吨、三十吨，甚至更高，同时保留这种特殊的糖化性状呢？
按照目前的实验结果，未来每公顷生产八千至一万多升乙醇，并不是完全没有可能。
当然，这些都只是理论估算。
真正让我兴奋的，其实是另一个数字。
十分之一。
我们的最新实验，已经将纤维素酶的用量降低到了最初试验的十分之一左右，而且还省去了传统工艺中大量高温高压预处理的要求。
如果这些优势能够在工业生产中得到验证，那么不仅是每公顷的燃料产量，整个生产过程的成本都有可能大幅下降。
我尝试按照文献中的工业设备、能源和原料价格，做了一份非常粗略的成本估算。
结果表明，只要未来能够解决大规模种植和发酵效率的问题，以f-47为基础建立的成熟生产体系，就有希望将乙醇的成本降低到不再依赖高额补贴、能够与传统石油燃料竞争的范围。
当然，乙醇的单位体积热值低于汽油，不能直接拿每升价格比较。
而且收割、运输和蒸馏仍然需要消耗大量能源，这些问题也不会因为植物容易糖化就自动消失。
但我觉得，至少已经有必要认真研究这种可能性了。
因为如果它真的能够实现，那么过去一直缺乏商业竞争力的纤维素燃料，或许就有机会成为一种真正的大宗工业产品。
更重要的是，f-47本身还没有经过任何专门改良。
这让我第一次意识到，自己手里的可能并不只是一种具有潜力的能源作物。
它甚至可能是解决纤维素燃料产业长期成本难题的一把钥匙。
……
十二月，我带着最新实验结果，再次去找木岛教授。
教授花了将近两个小时看完报告，尤其是那几组不同预处理条件下的糖化数据，他反复核对了好几遍。
最后，他告诉我，这份材料已经有理由申请独立研究项目了。
但是，必须先经过其他研究机构的验证。
因为目前的试验全部是在积丹完成的，规模又太小，特殊细胞壁的具体结构也没有弄清楚。
即使实验结果完全正确，也不能保证放大到工业生产以后仍然能够保持这样的效率。
而且，真正的商业成本还需要化学工程方面的专家重新核算。
教授说得很有道理。
只是他随后又告诉我，研究中心最多只能继续提供现有的育种和分析条件。
如果需要专门的酶工程、发酵工程团队，以及真正的工业试验设施，就必须向集团总部申请。
他愿意在明年春天的正式申请书上签字。
我问他，如果不等到明年呢？
教授看了我一会儿，最后说道：
“山田君，如果这些数据是真的，那么它确实不应该继续由我们这个牧草研究室单独负责。”
“但我不能因为你认为它很重要，就要求集团立即批准一个不知道需要多少钱的项目。”
我知道他的意思。
科学研究不能仅凭热情，资金也不是无限的。
不过，我已经不想再等上一整年了。
因为现在的问题不只是需要更多试验，我也根本没有条件完成那些真正重要的试验。
靠着借来的仪器和每年三百八十万日元的预算，我究竟要花多少年，才能弄清楚f-47的真正价值？
……
一九九一年年底，我将f-47的全部材料重新整理了一遍，包括原始采集记录、两年多的生长调查、染色体分析，以及从三月份开始进行的糖化和发酵试验。
我还特意将十月以后取得的数据单独装订成册，要求研究所对完整资料实行限制保管。
毕竟如果这些发现真的具有重大商业价值，那么f-47的原始种质和实验数据，就不应该随随便便流到其他会社手里。
与最初那份十九页的申请书相比，这一次的材料厚了不少。
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