儘管新冠肺炎肆虐，氣候變遷對全球的威脅卻從未止息。中央研究院院長廖俊智帶領的研究團隊，近期成功創出世界第一株「合成嗜甲醇菌」，此菌可利用由溫室氣體轉化成的甲醇，來生產各式高價值含碳化合物，非常具有深度減碳的價值。此研究論文於今年8月發表於世界頂尖期刊《細胞》（Cell），被譽為「合成生物學的新標竿」。
未來，此菌可利用由溫室氣體轉化成的甲醇，來生產各式高價值含碳化合物，如：化學品、藥品及燃料等，為碳循環開闢了更多可能性。廖院長表示，此研究以獨創的理論，推算出大腸桿菌需被調控的關鍵酵素，進而修改其基因並進行人工演化而成。
合成嗜甲醇菌具有工業發展潛力及深度減碳價值。目前，在將溫室氣體轉化為甲醇後，針對甲醇的化工處理方式，不僅製程有限，還須顧及環保標準，而合成嗜甲醇菌，有可塑性高、對環境友善等優勢。
未來，可透過基因工程進一步擴充其功能，將甲醇轉化為遍及人類生活的化學產品，如：原料藥、抗癌藥、燃料、人造樹脂材料，以及生物可分解性塑膠材料等；亦可使甲醇取代醣類成為生物工程的原料，避免佔用糧食資源。
對一般細菌而言，甲醇具有毒性，但對嗜甲醇菌來說，反而是可加以利用的資源。由於天然的嗜甲醇菌難以被改造應用，全球科學家競相投入研究，希望以人工合成的方式創造嗜甲醇菌，然而，過去十數年來卻遲遲未獲成果。此次中研院率先突破，將常見的大腸桿菌改造為合成的嗜甲醇菌，且其生長速率已幾近於天然嗜甲醇菌。
廖院長表示，本次研究的關鍵突破，是以電子顯微鏡、蛋白質體學，以及三種不同的基因定序等技術，發現甲醇在進入一般細菌後，會使細胞內的DNA及蛋白質互相糾纏，導致細胞死亡。因此，研究團隊展開更嚴密的基因調控，才順利將大腸桿菌改造成嗜甲醇菌。廖院長表示，本次研究是合成生物學新技術突破，再次善用科學，讓碳循環有更多可能。
廖院長受訪。 圖：中央研究院/提供
研究團隊。 圖：中央研究院/提供
