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蓝藻及其应用 邓子博 蓝藻是原核生物，又叫蓝绿藻 蓝细菌；大多数蓝藻的细胞壁外面有胶质衣，因此又叫粘藻。在所有藻类生物中，蓝藻是最简单、最原始的一种。蓝藻分布很广，淡水、海洋、湿地、沙漠上都有。从高温温泉到冰雪上均可生存。但在温暖和含有机物较多的水体中较多。主要在淡水中生长，成为淡水中重要的浮游植物，在温暖的季节里常大量繁殖形成“水华”。在我国南方几乎一年四季都可以见到由蓝藻形成的“水华”。 蓝藻是我们这个星球最早的生命之一。澳大利亚西部35亿年前的瓦拉鲁纳组(WarraroonaGroup)岩石中就发现了蓝藻的痕迹，要知道，我们目前能够找到的最老的岩石，不过只有38亿岁。35亿年前的地球大气极少含有氧气，正是蓝藻的出现，彻底改变了大气的成分，它们通过光合作用，降低了二氧化碳的浓度，提升了氧气的含量。从这个意义上说，蓝藻是地球伊甸园的开拓者。今天，蓝藻已经发展成为一个拥有超过2000个物种的大家族。但它们的基本结构，跟刚开始时并无多大区别。 蓝藻细胞的结构和细菌非常相似, 它们都属于原核生物, 无核膜, 也无叶绿体。在光学显微镜下, 可观察到蓝藻细胞的原生质内有无色的中心质和着色的色素质部分, 其中色素质因含有色素能进行光合作用。 在电镜下能够观察到色素质中有许多囊状的扁平结构, 被称为类囊体。在小型的圆筒状蓝藻常具有数层类囊体, 与原生质周围的质膜平行, 围绕着排列成圆筒状。但在大型细胞中, 类囊体的排列一般是不规则的。和红藻相同, 蓝藻的类囊体通常是单个排列不成组 。类囊体是蓝藻的光合器。 随着对蓝藻的研究越来越深入，蓝藻在各个领域的应用也越来越普遍。首先，蓝藻在营养保健方面具有很高的价值，目前市场上非常火爆的保健食品“螺旋藻”就是蓝藻的一种。它因营养丰富、均衡而受到人马的好评，被联合国粮农组织（FAO）推荐为“21世纪最理想的食品”、被联合国教科文组织推荐为“明天最理想、最完美的食品”等获得十项殊荣。 其次，蓝藻在生物能源方面也起着越来越重要的作用，在这方面有比较有代表性成就的是美国的Joule Unlimited公司。早在数十年前，科学界已经开始尝试间接利用太阳能产油，譬如利用粟米提炼乙醇或者从海藻抽取燃料。不过，这些技术的最大缺点是成本太高。人们必须首先种植大量玉米和海藻，然后从中提炼酒精与燃料，这个过程会消耗大量能源。而Joule Unlimited公司对藻（Blue-green algae）进行基因后，使其只需要摄取阳光、水分和二氧化碳，便能够透过光合作用直接分泌出乙醇、柴油和一些碳氢化合物，毋须再加工。 焦耳无限指出，每英亩的蓝藻将可以每年制造15000加仑的柴油，其效益比提炼海藻高出4倍以上，而每桶柴油的成本只需30美元（230港元）。此外，据该公司的首席科学家丹．罗伯逊指出，蓝藻随处都可找到，生理构造又比海藻简单，改造其基因比较容易。 我国青岛生物能源与过程研究所创新性地提出了基因工程蓝藻制备新型优质脂肪酸类生物燃料的研究思路，即在单一生物体内利用太阳能与二氧化碳直接合成制备具有高能量密度、低吸湿性、低挥发性、且与现存发动机设备和运输设施相兼容等性能的新型优质脂肪酸类太阳能生物液体燃料。国外科学家Benemann和Weare发现了柱孢鱼腥藻（Anabaena cylindrica）在光照氩气环境中的放氢现象，用蓝藻获得氢气的技术开始进入人们的视野，并且吸引了越来越多的科学家投身此中。 此外，蓝藻类有些种类具有固氮能力，我国和其他一些国家正在从事利用蓝藻固定游离氮的研究，为农作物的肥料寻找新的途径。而且蓝藻类可以作为鱼类饵料，能够有效地提高养殖的经济效益。 总之，加大对蓝藻的科研力度，更深地解析蓝藻地奥秘，才能够使蓝藻更好地、更有效地应用于各个领域，更好地为我们服务。 参考文献：杨春虹 常文瑞 基于光合作用的生物能源——从基础研究到应用 中国产业信息网 螺旋藻的研究与市场 Hall D.O and Rao K.K..光合作用.北京:科学出版社，1984