微生物学家用基因编辑技术实现让啤酒的味道更醇厚

微生物学家用基因编辑技术实现让啤酒的味道更醇厚许多年来，啤酒是在开放式大桶中酿造的。然而，该行业在20世纪70年代过渡到使用大型封闭式容器，因为它们更容易填充、清空和清洁，并允许以更大的量进行酿造，同时也产生较低的费用。然而，由于风味产生不足，这些现代技术生产的啤酒质量较低。在发酵过程中，酵母将醪液中的一半糖转化为乙醇，一半转化为二氧化碳。问题是，二氧化碳对这些狭小的容器进行加压，从而冲淡了味道。Katholieke大学分子细胞生物学荣誉教授JohanThevelein博士和他的小组以前曾开发过识别酵母中负责商业上重要特征的基因的技术。他们利用这项技术，通过筛选大量的酵母菌株来寻找负责啤酒风味的基因，以观察哪种酵母菌在压力下保持风味的效果最好。Thevelein是NovelYeast公司的创始人，并与其他公司在工业生物技术领域合作，他说他们集中研究了一种类似香蕉味道的基因，因为它是"啤酒以及其他酒精饮料中最重要的味道之一"。Thevelein说："令我们惊讶的是，我们在MDS3基因中发现了一个单一的突变，该基因编码的调节器显然参与了乙酸异戊酯的生产，乙酸异戊酯是香蕉味的来源，是这种特定酵母菌株的大部分耐压性的原因。"Thevelein和同事随后使用CRISPR/Cas9，一种广为人知的革命性的基因编辑技术在其他酿酒菌株中设计这种突变，这同样改善了它们对二氧化碳压力的耐受性，使味道十足。"Thevelein说："这证明了我们研究结果的科学意义，以及它们的商业潜力。""该突变是了解高二氧化碳压力可能损害啤酒风味生产的机制的第一个见解，"Thevelein说，他指出MDS3蛋白可能是一个重要调控途径的组成部分，可能在对抗二氧化碳抑制风味生产方面发挥作用，但它是如何做到这一点的目前还不清楚。了解更多：https://journals.asm.org/doi/10.1128/aem.00814-22...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331865.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331865.htm

德国啤酒因碳酸短缺而减产 这一状况或将持续

德国啤酒因碳酸短缺而减产这一状况或将持续据德新社18日报道，由于受到天然气价格高企等因素影响，德国目前出现了碳酸短缺。从形成软饮料的气泡到产生啤酒从瓶中喷出的压力，都离不开碳酸，碳酸的形成需要利用化肥生产过程中产生的副产品二氧化碳。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1317899.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1317899.htm

全球首套全流程船舶碳捕集系统所生产的第一罐二氧化碳产品正式交付

全球首套全流程船舶碳捕集系统所生产的第一罐二氧化碳产品正式交付今天（5月10日），中国船舶集团自研的全球首套全流程船舶碳捕集系统所生产的第一罐二氧化碳产品正式交付。船舶碳捕集系统是运用有机胺循环吸附技术，这项技术可以将船尾气中的二氧化碳进行吸附后，再经过多道工艺处理，最后以99.7%左右纯度的液态二氧化碳进行存储。今天交付的首罐二氧化碳就是这套系统收集的，这也标志着我国在全球范围内首次完成了该项技术的全流程生态闭环。

新配方制造的混凝土吸收的二氧化碳要比排放的多

新配方制造的混凝土吸收的二氧化碳要比排放的多制造水泥的过程需要非常高的温度，这通常需要燃烧燃料，过程中当然会排放二氧化碳。这可以通过改用可再生能源来部分抵消，但混合物中的化学反应也会释放大量的二氧化碳，这就更难避免了。据估计，水泥生产占人类二氧化碳排放总量的8%之多。科学家们一直在调整配方，试图减少混凝土的碳足迹，用石灰石代替火山岩，或添加二氧化钛、建筑垃圾、小苏打或采矿过程中通常被丢弃的粘土等成分。其他团队甚至尝试使用微藻来种植所需的石灰石。在新的研究中，WSU的研究人员调查了一种涉及生物碳的新方法，生物碳是一种由有机废物制成的木炭。虽然生物炭以前曾被添加到水泥中，但这次研究小组首先使用混凝土冲洗废水对其进行处理。这提高了它的强度，并允许更高比例的添加剂被混合进去。但最重要的是，生物炭能够从它周围的空气中吸收多达其自身重量23%的二氧化碳。在实验中，研究小组制造了含有30%处理过的生物炭的水泥，并发现由此产生的混凝土是负碳的--它实际上吸收的二氧化碳比生产该材料时排放的二氧化碳还要多。根据研究人员的计算，1公斤（2.2磅）30%的生物碳混凝土比其生产过程中释放的二氧化碳多出约13克（-0.5盎司）。这听起来可能不多，但考虑到普通混凝土通常每1公斤材料要释放约0.9公斤（2磅）的二氧化碳，有着鲜明的差异。研究人员李志鹏和史贤明与新型负碳混凝土的样品图/华盛顿州立大学研究小组说，如果在他们的分析中考虑到下游的差异，总收益可能会更好。例如，将生物炭用于像这种混凝土这样的环保目的，可以将其制成的生物质从可能释放更多二氧化碳的其他命运中转移出来。此外，新的混凝土预计将在其几十年的工作寿命中继续吸收二氧化碳。重要的是，生物炭混凝土还能保持其强度。当28天后测量时，混凝土的抗压强度为27.6兆帕（4,003磅/平方英寸），与普通混凝土差不多。研究人员计划继续优化和扩大该方法，并测试所产生的混凝土的抗风化和其他类型的损害的程度。该研究发表在《材料通讯》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1355635.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1355635.htm

一种廉价的成分可能会减少生产混凝土时对气候的影响

一种廉价的成分可能会减少生产混凝土时对气候的影响混凝土是由水泥和骨料混合而成的，骨料是石头和沙子等材料的颗粒状混合物。在窑中烧制石灰石、粘土和其他材料，产生我们熟悉的灰色粉末，即普通波特兰水泥（OPC）。在材料烧制时，以及在混合物受热时发生的化学反应中，会排放出二氧化碳。根据国家预拌混凝土协会的数据，每生产一磅（0.45公斤）混凝土会释放0.93磅（0.42公斤）的二氧化碳。虽然烧制过程可以从使用化石燃料修改为使用可再生能源的电力，但二氧化碳排放的第二个因素，即化学反应带来了更多挑战。当矿物混合物被加热到2552°F（1400°C）以上时，它从碳酸钙和粘土转变为熟料的混合物--主要是硅酸钙和二氧化碳。然后，这些二氧化碳逃逸到空气中。随着时间的推移，大气中的二氧化碳与混凝土中的氧化钙发生反应，在一个被称为碳化的过程中将二氧化碳矿化为碳酸钙。碳化作用与制造混凝土时发生的情况正好相反。虽然碳化使混凝土能够封存（捕获和储存）二氧化碳，但它也会削弱混凝土，特别是固化的混凝土，降低其内部碱度，导致用作加固的钢筋被腐蚀。固化是保持浇注混凝土内部水分水平的过程，这导致混凝土更坚固、更耐用、多孔性更低。麻省理工学院的一个研究小组已经设计出一种方法来解决早期阶段的二氧化碳问题，即在材料凝固之前的混凝土搅拌和浇筑过程中，通过引入一种非常便宜的成分：碳酸氢钠，又称小苏打。研究人员发现，通过添加碳酸氢钠替代品，与水泥生产有关的二氧化碳总量的15%可以在早期阶段被矿化。研究人员使用的复合材料是碳酸钙和水合硅钙的混合物，是一种全新的材料。该研究的通讯作者AdmirMasic说："这一切都非常令人兴奋，因为我们的研究通过在生产和浇注过程中纳入二氧化碳矿化的额外好处，推进了多功能混凝土的概念。"此外，"新"混凝土的凝固速度更快，而不会失去任何机械性能。研究人员说，这将使建筑业能够更快地完成工作。早期阶段的混凝土碳化并不新鲜，但麻省理工学院的发现强调了在预固化阶段封存二氧化碳的能力。Masic说："我们的新发现可以进一步与最近在开发低碳足迹的混凝土外加剂方面的其他创新结合起来，为建筑环境提供更加绿色，甚至是负碳的建筑材料，将混凝土从一个问题变成解决方案的一部分。"对这种混凝土的长期性能的研究正在进行。该研究发表在PNASNexus杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1351985.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1351985.htm

古代岩石释放的二氧化碳被发现与世界上所有火山释放的一样多

古代岩石释放的二氧化碳被发现与世界上所有火山释放的一样多加拿大麦肯齐河两岸的沉积岩，这是一个主要的河流流域，岩石风化是二氧化碳的来源。图片来源：罗伯特-希尔顿这些结果对气候变化情景建模具有重要意义，但目前气候建模还没有捕捉到岩石风化释放的二氧化碳。未来的工作重点将是人类活动是否会增加岩石风化释放的二氧化碳，以及如何控制这种情况。认识碳循环的范式转变牛津大学领导的一项新研究推翻了自然岩石风化作为二氧化碳汇的观点，表明自然岩石风化也可作为一个巨大的二氧化碳源，其作用可与火山相媲美。该研究成果于10月4日发表在《自然》（Nature）杂志上，对模拟气候变化情景具有重要意义。加拿大偏远的麦肯齐山脉高处的页岩含有大量岩石有机碳，是二氧化碳释放的热点地区。资料来源：罗伯特-希尔顿岩石与碳循环岩石中蕴藏着大量的碳，它们是数百万年前动植物的古老遗骸。这意味着"地质碳循环"就像一个恒温器，帮助调节地球的温度。例如，在化学风化过程中，当某些矿物质被雨水中的弱酸侵蚀时，岩石就会吸入二氧化碳。这一过程有助于抵消世界各地火山不断释放的二氧化碳，并构成地球自然碳循环的一部分，使地球表面在十亿年或更长的时间里一直适合生命居住。发现新的二氧化碳释放机制然而，这项新研究首次测量了岩石向大气释放二氧化碳的另一个自然过程，发现它与世界各地火山释放的二氧化碳一样重要。目前，大多数自然碳循环模型都没有包括这一过程。秘鲁安第斯山脉高地的山体滑坡使充满有机物的岩石风化，从而释放出二氧化碳。资料来源：罗伯特-希尔顿当形成于古代海床上的岩石（植物和动物被埋在沉积物中）被推回到地球表面时，例如，当喜马拉雅山脉或安第斯山脉等山脉形成时，就会发生这一过程。这使得岩石中的有机碳接触到空气和水中的氧气，从而发生反应并释放出二氧化碳。这意味着风化岩石可能是二氧化碳的来源，而不是通常认为的吸收汇。方法和研究结果迄今为止，测量岩石中风化有机碳释放的二氧化碳还很困难。在这项新研究中，研究人员使用了一种示踪元素（铼），当岩石中的有机碳与氧气发生反应时，这种元素就会释放到水中。通过对河水取样测量铼的含量，可以量化二氧化碳的释放量。然而，对全球所有河水进行取样以获得全球估计值将是一项重大挑战。为了扩大地球表面的范围，研究人员做了两件事。首先，他们计算出了地表附近岩石中的有机碳含量。其次，他们计算出了这些有机碳在哪些地方暴露得最快，即在陡峭的山区受到侵蚀的地方。法国南部的严重侵蚀使这些沉积岩暴露在风化过程中，古老的有机碳分解后释放出二氧化碳。资料来源：罗伯特-希尔顿牛津大学地球科学系领导这项研究的研究员杰西-赞德万博士（Dr.JesseZondervan）说："我们面临的挑战是如何将这些全球地图与河流数据结合起来，同时考虑到不确定性。我们将所有数据输入牛津大学的超级计算机，模拟物理、化学和水文过程的复杂相互作用。通过拼凑这幅巨大的行星拼图，我们最终可以估算出这些岩石风化并将其古老的碳排放到空气中时所释放的二氧化碳总量。然后，我们可以将这一数据与硅酸盐矿物的自然岩石风化所能吸收的二氧化碳量进行比较。研究结果发现，在许多大面积区域，风化是二氧化碳的来源，这对目前关于风化如何影响碳循环的观点提出了挑战。二氧化碳释放的热点集中在隆起率高、沉积岩裸露的山脉，如喜马拉雅山脉东部、落基山脉和安第斯山脉。研究发现，岩石有机碳风化产生的全球二氧化碳释放量为每年68兆吨碳。"罗伯特-希尔顿教授（牛津大学地球科学系）是ROC-CO2研究项目的负责人，该项目资助了这项研究："这比现今人类燃烧化石燃料所排放的二氧化碳少约100倍，但却与世界各地火山所释放的二氧化碳量相近，这意味着它是地球自然碳循环中的一个关键角色。"影响和未来方向在地球的过去，这些通量可能发生了变化。例如，在造山运动时期，许多含有有机物的岩石被抬升，二氧化碳的释放量可能会更高，从而影响过去的全球气候。目前和未来的工作正在研究人类活动导致的侵蚀变化，以及人为气候变化导致的岩石升温，会如何增加这种自然碳泄漏。研究小组现在提出的一个问题是，这种二氧化碳的自然释放在未来一个世纪是否会增加。希尔顿说："目前我们还不知道--我们的方法使我们能够提供一个可靠的全球估计值，但还不能评估它将如何变化。""虽然岩石风化释放的二氧化碳与当今人类的排放量相比微不足道，但加深对这些自然通量的了解将有助于我们更好地预测碳预算"，Zondervan博士总结道。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388189.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1388189.htm