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什么是生物碳源？

含有碳元素且能被微生物生長繁殖所利用的一類營養物質統稱為碳源。常用的碳源有糖類、油脂、有機酸及有機酸酯和小分子醇。根據微生物所能產生的酶系不同，不同的微生物可利用不同的碳源。碳源對微生物生長代謝的作用主要為提供細胞的碳架，提供細胞生命活動所需的能量，提供合成產物的碳架。碳源在制作微生物培養基或細胞培養基時有重要的作用，為微生物或細胞的正常生長，分裂提供物質基礎。

生物碳源的分類 

以IECD和IEA共同于1991年初提交的溫室氣體清單編制方法的報告為基礎，經IPCC等組織合作，歷時5年修改和完善，對碳源做了較為詳盡的分類。主要將其分為能源及轉換工業、工業過程、農業、土地使用的變化和林業、廢棄物、溶劑使用及其他共7個部分。但因IPCC的研究是在發達國家的背景下產生的，因此對發展中國家的化石燃料和工業發展所涉及的排放狀況沒有足夠的估計。以我國為例，在能源活動中，除化石燃燒的燃燒外，由于我國農村很大程度上還是以傳統的生物質為燃料的。因此，在2001年10月國家計委氣候變化對策協調小組辦公室起動的“中國準備初始國家信息通報的能力建設”項目中，正式將溫室氣體的排放源分類為能源活動、工業生產工藝過程、農業活動、城市廢棄物和土地利用變化與林業5個部分。

生物碳源是什么？

一切能滿足微生物生長繁殖所需碳元素來源的營養物，稱為碳源。微生 物細胞含碳量約占干重的50%，故除水分外，碳源是需要量大的營養物， 又稱大量營養物。若把所有微生物當作一整體來考察，其可利用的碳源范圍 即碳源譜是極其廣泛的(見表)。

微生物的碳源譜雖廣，但異養微生物在元素水平上的適碳源則是“C· H·O”型。具體地說，“C·H·O”型中的糖類是廣泛利用的碳源，其次是有機 酸類、醇類和脂類等。在糖類中，單糖優于雙糖和多糖，己糖優于戊糖，葡萄 糖、果糖優于甘露糖、半乳糖;在多糖中，淀粉明顯優于纖維素或幾丁質等純 多糖，純多糖則優于瓊脂等雜多糖。在有機碳源中，“C·H·O·N”和“C·H·O·N ·X”類雖也可被利用，但在設計培養基時，還應盡量避免把這兩類主要用于 寶貴氮源的化合物降格當作廉價的碳源使用。

生物碳源的歷史

生活在巴西亞馬遜河流域的人們長期使用一種特殊的肥料。這種肥料來源于當地，具有極強的恢復貧瘠土壤肥力的能力。當地人把它稱為“印第安人的黑土壤”。它多產、肥沃，與當地稀疏、貧瘠的土壤形成鮮明的對比。這種黑土壤在一些地區可以延綿幾公頃，但是目前還沒有人知道這些神秘的黑土壤到底是什么。有人猜測它是火山巖，或者是古代湖泊的沉積物，又或者是植被腐爛后的殘留物。但很少有人會認為它是人為制造而成的。

現代研究證明，黑土壤是2500年，甚至6000年以前由生活在亞馬遜流域的人們制造的。一般認為，他們使用的材料包括動物糞便，魚，動物骨頭和植物廢物。但是生產黑土壤關鍵的原料，也是黑土壤之所以呈現黑色的原因，是木炭的使用。

黑土壤中的木炭可以使土壤肥力維持一個世紀之久。幾個世紀以來，生活在南美亞馬遜流域的人們都靠這些原生態材料制造“黑土壤”來肥沃土地。幾千年過去了，那兒的土壤不需耕耘灌溉，依舊十分肥沃。

佐治亞大學的科學家Steiner解釋道： “千百年過去，這個區域依舊沃土依然，那是因為土壤中富含碳元素。” 因此，生物碳這一科學概念的提出，使人們看到了無需砍伐森林也可開拓農耕地的希望。

但在生物碳科技大規模投入運用之前，該技術仍進一步改良和完善。工廠可向各地農場購買農耕廢料。這也是生物碳制造蘊含的一大商機。