导弹和​​火箭可能很快就会闻起来像松树

为了以更可持续的方式将物体发射到天空，研究人员诱导细菌产生一种高度易燃的化合物，称为蒎烯。针叶树自然地将这种物质排泄在树脂中，使植物具有部分独特的气味。蒎烯* 的特性也与 JP-10 相媲美——JP-10 是一种广泛用于商业和军事发射的液体火箭燃料。

因此，很快从头顶飞过的火箭或导弹就可能会喷出带有松树气味的废气。

JP-10 和其他高能量密度火箭燃料均来自石油，价格不菲。（JP-10 的成本约为每加仑 25 美元，随着石油需求的增长，成本还在上涨。）与此同时，目前市场上没有任何生物燃料可以与传统火箭燃料相媲美。例如，虽然从玉米中提取的乙醇可以或多或少地取代汽油，但即使是后者和能量更高的燃料，每加仑的能量也比 JP-10 低 20% 左右。

2011 年，火箭兼容生物燃料取得了突破。当时海军发现了一种化学物质，可以将两个蒎烯分子连接在一起或二聚化，形成一种具有与 JP-10 类似特性的燃料。然而，由于砍伐松树林来提取少量蒎烯并不现实，因此研究人员一直在寻找替代的生产方法。

这项新研究由佐治亚理工学院和美国能源部联合生物能源研究所联合开展，在海军研究的基础上，将蒎烯合成工作交给细菌完成。该研究小组对大肠杆菌进行了基因改造，使其能够生产出组装蒎烯的针叶树衍生蛋白质。

史蒂芬·萨里亚 (Stephen Sarria) 和帕梅拉·佩拉尔塔-叶海亚 (Pamela Peralta-Yahya) 是佐治亚理工学院的两名研究人员，他们合作完成了在《ACS 合成生物学》上发表的新研究，他们将这一过程分为四个步骤：

首先，研究人员选择了两组酶——蒎烯合酶和香叶基二磷酸合酶——来生产蒎烯分子。其次，他们将编码这些酶的基因插入大肠杆菌的 DNA 中（之所以选择大肠杆菌，是因为它是最容易进行基因改造的细菌之一）。第三，该团队在大型发酵罐中培养细菌，“与酿造啤酒的方式非常相似”，Peralta-Yahya 说。在蒎烯酿造完成后，他们使用海军发现的化学物质将蒎烯分子二聚化为火箭燃料。*

这种由细菌驱动的蒎烯合成新方法比其他生物合成方法好六倍，但产量仍然很低。“目前，我们的产量约为理论产量的 1%”，Peralta-Yahya 说道。“为了具有商业竞争力，我们需要达到理论产量的 26% 左右。”

目前该团队面临的最大障碍是蒎烯合酶本身。该酶的产物蒎烯和它的伴侣酶香叶基二磷酸合成酶都会抑制蒎烯的生成活性。Peralta-Yahya 说，有两种方法可以解决这个问题：要么设计一种新型的蒎烯合酶，要么降低香叶基二磷酸合酶的浓度。

目前，该团队正在尝试这两种方法，希望制造出一种“直接替代”生物燃料，这是一种更便宜、更可持续的选择，可以在不改变发动机或现有基础设施的情况下发射火箭或导弹。

更正：蒎烯二聚体具有与 JP-10 类似的高能量密度，而不是蒎烯。

更正：海军研究引入了二聚化蒎烯的技术，但研究小组并没有在实验中进行二聚化蒎烯。