用植物替代石油(从白蚁身上找到“金矿”)
--摘自《南方都市报》B04版.地球周刊.封面故事(2008/3/16)
未来数年内，生物能源无疑是环保界和能源界最热门的话题。科学家、政府和商人都在积极寻找石油能源的替代品，生物能源是目前具有最光明前景的领域。科学家们长期以来一直在研究如何利用草和木屑制成石油，从化学角度讲这个过程并不复杂，将分子细胞从植物中提取，加入酶将分子细胞处理成糖，将糖发酵成酒精，将酒精蒸馏成为可燃液体或者气体，这个过程意味着美国人将不再依赖中东的石油，只要收集剪草机剪下来的草、森林里的枯木、木屑等即可。研究人员正在朝这个方向努力并已经取得重大进展，让我们一起预览抛弃石油的理想境界。
第1章：化学原理
在黑板上，一切看上去是那么简单：取一株植物，然后提取其内部的纤维素，然后加入某种酶使纤维素的分子转化成糖，糖经过发酵后会变成酒精，将酒精蒸馏之后就能得到可燃液体或者气体。1、2、3、4，我们就能用石油以外的能源驱动汽车，这种能源的来源可能是剪草机里掏出来的碎草，可能是森林里的枯木，可能是工业处理后剩下的木屑，可能是广袤大草原上的枯草，总而言之绝对不是来自中东地下的黑色液体。
不幸的是，通过化学课的考试并不意味着在经济上完全可行，科学家们早就知道如何将植物变成乙醇的原理和技术，但是怎样有利可图地操作又是另外一回事了。你可以让一个人用剪草机里掏出来的碎草开动汽车，但是不能让每个人都这么做，目前成本还不允许。最大的问题来自纤维素。纤维素是存在于植物分子细胞壁里的一种东西，可以说是地球上来源最丰富的自然有机分子，也是潜在的、供给无限的能源材料。但是纤维素的分子非常顽固，很难被分解成小分子。细菌和其他很多微生物拥有自然界赐予的特殊的酶来完成这一工作，于是堆积时间很久的枯叶最终会腐烂，从剪草机里掏出的碎草如果焐在纸袋里的时间过长也会变烂，森林里的枯木和残叶最终会变成上等肥料，这都是因为细菌和一些微生有机物贪婪地寻找所有可得到的纤维素，将其“消化吞噬”。除了细菌和微生物之外，一些哺乳动物因为自然的赐予以及进化努力，能以一种更优雅的方式处理纤维素冥顽的分子细胞，例如牛、羊、马，这些食草动物的胃里充满了微生物，能帮助宿主消化坚硬的纤维素。昆虫界也有很多动物具备这种能力，白蚁就是最好的例子，白蚁的肠道里有数以百计的独一无二的微生有机物，这些微生物的作用是产生特殊酶消化纤维素，导致白蚁只能靠吃木纤维为生，其他东西皆无法供养这些“微生物菩萨”。对于科学家们来说，找到在不超过石油价格的预算下将纤维素分子转化成可利用形式既不容易也谈不上优雅。为了开启这个潜在的巨大能源库的大门，他们在实验室里辛苦研究，希望找到一个比自然界里任何方法都更快的转化手段。
在科学家们埋头苦干、试图降低替代能源成本的同时，政策制定者在过去2年中也终于达成一致意见：现在是开始抛弃石油的时候了。原因有很多，首先石油的供应非常不稳定，而美国的需求量惊人，经济多半受到石油供应量牵制，其次是出于环保的考虑，希望能尽量减少温室气体排放，延缓全球正在变暖的速度，还有就是控制石油的价格，因为美国这头石油巨兽，还有众多发展中国家对能源的强烈需求，石油价格一路高涨，似乎已经丧失任何回落的可能性。很显然，美国需要一种替代性能源，减少目前每年数十亿桶的原油消耗，就连长期一直站在大石油公司一边的美国现任总统布什也承认：“美国人对石油的依赖已经像瘾君子对毒品一样难以戒除。”布什政府同时制定政策目标，到2017年的时候，要用可再生能源替代全国年石油消耗量的20%——350亿加仑。
可是如何才能实现这个宏伟目标呢？氢能源是科幻电影中最常出现的超级替代能源，但是在现实中广泛制造并使用氢能源还是纸上谈兵的事情。想利用风力和太阳能驱动汽车，在冰岛或者瑞典这样人口有限、面积狭小的小国或许可以实现，在美国就没有想象中容易了。剩下的唯一选择就是乙醇。目前我们已经掌握的从植物提取乙醇的技术来自玉米棒子，前年布什总统提出了玉米转换乙醇的科技计划，结果他带着牛仔帽、手拿玉米棒子的宣传画直接导致去年全球粮食价格疯涨一倍。因为玉米是一种基础性农产品，几乎所有动物饲料都有玉米，一旦玉米紧俏、饲料价格上涨，肉类肯定涨价。另外农民见玉米有利可图都会转而种植，其他作物势必因为供应量减少而涨价。可耕种土地始终是有限的，亩产量也是有限的，通过玉米转化乙醇意味着每个人都必须从自己的饭碗里拨出一些“喂”给汽车。除了以上所有问题之外，玉米乙醇最大的弱点在于能量含量低——将玉米转化成乙醇的过程比将纤维素转化成乙醇的过程要简单，因为玉米含糖量很高，可以直接开始从糖到酒精的步骤，省却了将分子转换成糖的步骤，但是玉米乙醇产生的能量仅仅比所有种植和制造过程中使用的能量多30%而已，换句话说就是折腾半天还不够费劲的。另外大面积地种植玉米需要使用大量化肥，这会对水源造成污染，还有其他粮食作物涨价带来的影响也需要计算进成本中。不过无论如何，玉米乙醇产业已经启动，至少到2017年的时候能产出相当于150亿加仑原油的能源。达特茅斯学院的生物工程师李?林德(Lee Lynd)说：“2017年的时候我们不可能产出相当于350亿加仑原油的玉米乙醇，事实上我们也不想这么做。”
纤维素乙醇显然是更好的选择：首先，几乎大多数植物都含有适合的纤维素，例如生长在整个美国大平原上的、生长速度非常快的野草柳枝稷，还有很多在农庄里经常栽种的树木，这些原料最大的优势在于不是农作物，这解决了玉米乙醇带来了粮食涨价问题。根据美国农业部和能源部进行的联合调查，每年美国农民有能力在现有的耕地上种植10亿吨这样的植物，而使用的农药和化肥非常有限，同时这种生产能力是可持续的。事实上，目前在运往堆填区的垃圾中，超过2/3含有适合的植物纤维素，这等于是把巨大的能源原料扔进了垃圾堆里。更重要的是，整个过程最终获得的能量比种植和生产过程中耗费的能量多80%。于是从政府到大公司，一股投资热潮为纤维素乙醇带来巨大希望，风险投资家们已经在这个未来的发财领域投资了数百亿美元以促进行业建立，英国最大石油公司BP宣布，将为一个由美国伊利诺里大学和加州大学伯克莱分校合办的生物能源研究所投资5亿美元。美国能源部也宣布为6个公司投资3.85亿美元用于建造生产纤维素乙醇的工厂，去年6月，能源部进一步为3个生物能源中心投资1.25亿美元，专门用于研究纤维素生物能源。
一切都等待一个悬而未决的问题，目前还没有一个实验室能研究出在可竞争的成本水平上制造纤维素乙醇，结果是全球街道上还没有一辆汽车以纤维素乙醇作为燃料。
纤维素的分子被自然设计成坚硬的分子，这要追溯到4亿年以前，当时植物刚刚从海洋中发展到陆地上，由于不再有水中浮力的支持，因此需要坚硬的细胞壁使得植株得以“站立”，同时能保护内部细胞不受微生物、天气变化的侵蚀，最重要的是不受动物破坏。要把这层自然的“盔甲”转变成能源首先需要对植物原材料进行化学上的预先处理，将细胞壁的保护层剥离，这包含两个复杂步骤：首先要引进一种名为木纤维质酵素的酶，将纤维素分解成果糖分子和木质糖分子，其次是引进酵母和其他微生有机物，将糖发酵形成乙醇。让科学家们最困惑的是生物酶，酶是一种具有三维形态的蛋白质，几乎在所有生物体中都存在，没有任何固定形态，主要作用是加速机体内的化学反应，加速将复杂分子分解成简单分子的过程。因为很难从淀粉中制造生物酶，因此科学家通常是从微生物体内提取酶。问题的关键就在于如何能以经济、有效的方式大规模、快速提取生物酶，以达到能进行工业化大生产的要求。
今天随着大量的资金涌入，所有实验室都在进行制成生物酶的竞赛，有些科学家试图在实验室里培养出一种“终极微生物”，这种微生物能将以上两个步骤同时完成，其他的则运用“直接进化”原理和基因技术，试图培养出更高效的母体微生物，还有一些实验室干脆在全世界范围内寻找其他可使用的微生物，所有建设性、修补性和预测性的工作都有一个相同目的，那就是找到最完美的木纤维质酵素配方。
布什总统对此非常乐观，今年2月他半开玩笑地说：“这是一个有趣的时刻，难道不是吗？很快从木屑里就能提炼出能源原料，可以推动汽车。这个时刻很快就要来临。”将来的汽车会否被纤维素乙醇驱动还不清楚，这完全取决于能否找到微小的最适合的酶，它有可能存在于某只白蚁的内脏里，而这只白蚁就在你的花盆里。
第2章：领域先驱
如果研究过去30年纤维素乙醇技术的发展，你会发现整个曲线和李?林德的事业轨迹完全吻合。今年49岁的达特茅斯学院教授上个世纪70年代的时候开始在堆肥里研究可能的生物酶，到了上个世纪80年代的时候几乎有了重大突破，90年代研究陷入不景气。他说：“很多时候，我的实验室几乎丧失了继续的斗志。”如今作为纤维素乙醇领域的领头科学家，他不仅在已经重新恢复活力的达特茅斯实验室工作，还在新罕布什尔州建立了自己的研究所，这个研究所雇用了24名博士生，已经筹得超过6000万美元的研究资金。去年研究所已经开始在纽约州建立规模庞大的纤维素乙醇工厂，同时还宣布将投资1亿美元在密歇根州建立工厂，计划将在今年破土动工。
上个世纪70年代的一个夏天，林德作为生物系研究生毕业后在一个农场上工作，其间他发现农场堆肥箱里的温度计经常能录到接近70摄氏度的高温，他因此知道微生物一定在其中发生了作用，将植物“消化”并转变成某种东西，从此他开始对把植物转化成能源着迷。当然林德肯定不是第一个“吃螃蟹”的科学家，上个世纪70年代的石油危机使美国联邦能源部资助了一系列纤维素乙醇研究项目，但是到了80年代中期，当里根总统宣布石油危机已经结束的时候，能源部的资金瞬间都消失了，理所当然没有产生太多结果。很多研究人员转向其他更容易获得经费的研究项目。但是林德依旧对这个项目保持热情，他到处拉来小规模的赞助，勉强维持着实验室的运作。在林德看来，未来的希望在于能否找到一种能同时完成两个步骤的微生物，在这种单个微生物的作用下，机器的一头塞进植物纤维素，另一头产生乙醇。林德试图在自己的研究所创造出一种能执行“二合一”功能的细菌，他将这个处理过程称为“联合生物处理”(consolidated bioprocessing，简称CBP)，这是他20多年来追求的梦想。他说：“几乎所有人都相信这个办法是可行的，不同意见在于需要2年还是20年才能实现。”
为了达成这个目标他需要将木纤维质酵素转变成一种能够将糖发酵的微生物，类似一种酵母，或者是将产生木纤维质酵素的微生物进行改造，使其同时具有发酵糖的功能。因为现在手头的资金非常充裕，他正从两个方向同时展开研究，在后一个方向上，林德及其同事正在研究一种能产生木纤维质酵素的微生物，这种细菌的学名是热纤梭菌(Clostridium thermocellum)，在夏季的花园里，在农民或者花农的堆肥箱里，在森林的腐殖土里都能轻易找到并分离出这种细菌。2005年林德和同事们发现一种和热纤梭菌非常相近的微生物，可以通过改造用于分解纤维素，制造乙醇，现在他们的目的是将热纤梭菌改造，完成同样工作。一旦成功，根据林德的分析，大规模生产纤维素乙醇的成本将下降2/3，这个巨大的差异意味着该项目将成为一只下金蛋的母鸡还是一个烧钱无底洞。
同时，林德的研究所正在推进建立大型纤维素乙醇生产工厂，这些工厂在找到最佳微生物之前会使用商业生物酶，当然进展可能没有预期那么快，但是林德非常有耐心，毕竟他已经等待了30年时间。
他说：“我不知道自己是聪明人还是白痴，或者两者皆是。”
第3章：生物酶供应
如果想在货架上购买生物酶，你多半会买到Novozymes公司的产品。这家总部在丹麦的生物公司目前是全球领先的木纤维质酵素供应商。公司的经营效益非常好，每年销售数百万磅生物酶。产品用途极为广泛：从在没有啤酒花的情况下帮助发酵酒精到添加在洗涤剂里以提高去污能力。
Novozymes的生物技术实验室像一个艺术宫殿，一尘不染、井井有条、布置充满创意和灵性，在这里顶尖科研人员将提取出来的生物酶利用基因技术改造到尽可能完美，然后将其发送到分布在世界各地的工厂进行大规模批量生产。1年多前，该公司的美国分部在加州郊外破土兴建大型工厂，这是公司发展的又一个战略大推进。
2000年，该公司的一位分子生物学家焦耳?查瑞(Joel Cherry)开始敦促公司高层，是时候展开生物能源酶的研究了，应该开发一些酶能用于产生能源，如今他正是这个部门的负责人。查瑞回忆说：“当时有很多人反对，认为这么做根本不值得，因为不仅需要投入大量的研究经费，而且很可能最终竹篮打水一场空。”在这样的担心下，查瑞代表公司向美国能源部提出资金申请，很快就有了结果。美国能源部爽快答应给Novozymes公司1500万美元研究经费，专门用于研究如何降低生产木纤维质酵素的成本，最终要将成果运用于大型伐木场。狡猾的能源部一贯执行鼓励竞争性研究的政策，因此同样给总部设在加州城市帕罗奥多(Palo Alto)的另一个生物公司Genencor相等金额的研究经费，用于完全一样的研究项目。查瑞现在领导的研究团队由超过100名专家组成，专门研究生产木纤维质酵素，这也是Novozymes公司目前规模最庞大的研究团队。
现在在生产纤维素乙醇过程中使用的生物酶来自一种在二次大战期间发现的微生物，当时美军在南太平洋地区部署了很多军队，军人们风餐露宿遇到严重问题，他们发现使用的帐篷不知不觉中破烂了，尽管原料是非常粗重、耐用的帆布。一开始军人们以为是某种小虫捣鬼，但是最终证实，一种原产自热带的真菌才是元凶，这种真菌的学名是里氏木霉(Trichoderma reesei)。里氏木霉相当“高产”，能同时分泌出50多种产生木纤维质酵素的生物酶。从里氏木霉被发现后，研究人员就努力培养里氏木霉的菌株，希望使其产酶速度越来越快。查瑞指着一个小玻璃盘子里的绿色粉尘说：“它们(里氏木霉孢子)绝对是如今生产木纤维质酵素的黄金标准。”
今天，Novozymes公司出售不少通过里氏木霉产生的木纤维质酵素，销售对象多半是一些纺织品公司，他们利用这种酶在蓝色帆布上产生被水和石头磨洗过的效果，也就是我们最熟悉的牛仔布。但是出售一条牛仔裤的边际利润比出售一升乙醇的边际利润要大得多，也就是说，按照Novozymes现在的生产能力，将木纤维质酵素用于商业化制造乙醇还过于昂贵。
目前查瑞的研究队伍已经将4种全新基因移植到里氏木霉内部，这些基因都是从公司培养的其他能产生木纤维质酵素的微生物中提取的。
Novozymes公司的培养库里收集了大量的相关微生物，各自产生木纤维质酵素的能力和速度不同。对于有些样本，生物工程师们采用的是“直接进化”的培养方法，他们首先刺激微生物使其产生基因突变，然后仔细筛选所有突变的基因，看是否合适研究需要。有的微生物在基因突变后耐高温的能力提高了，有的微生物产生木纤维质酵素的速度提高了，有的微生物虽然产生酶的速度保持不变，但是酶的活性提高了，即木纤维质酵素分解纤维素的速度和能力都提高了，这些突变后的特性都是研究人员们认为值得保留的特性。然后他们会将这些改进的特性进行组合，培养出把所有优点集于一身“超级里氏木霉”。这种“超级微生物”然后被放置在小型反应器里，观察它分解玉米秆子的能力——秋天收获后残留在农田里的玉米秆子经分析纤维素含量最高，同时纤维素分子最为坚硬。经过4年的努力，查瑞的研究团队已经取得很大成就，2000年研究队伍刚刚成立时，产生1加仑纤维素乙醇需要的生物酶成本超过5美元，现在他们已经把相关成本降至不到1美元。竞争对手Genencor也不示弱，他们也宣布取得了类似进展。
当然唯一能检验改良后生物酶的成本和效率的方法是把它们引入真正的工厂，让它们在真实原料里工作。Novozymes现在已经将查瑞团队培养出来的木纤维质酵素免费提供给分布在美国、欧洲和中国的几个大型工厂进行试验，在这些工厂建立了纤维素乙醇生产示范基地。这些工厂并不完全都是能源类型的，例如有一个厂在美国乔治亚州，专门利用热化学过程将木屑分解；有一个工厂是在美国的马萨诸塞州，同样正在研究“联合生物处理”技术，也就是林德的直接竞争对手——两者都希望能成为第一个商业生产纤维素乙醇的公司。
查瑞说：“我们现在已经走到这一步，证明酶的成本可以被大大降低，我们还将继续努力。如果有一天，我们或者是其他任何一个研究机构证明，酶的生产具有经济可行性，那么全世界都将为之疯狂。”
第4章：微生物收集者
自然界是否还存在一种微生物能产生更多、更快的生物酶，里氏木霉目前是最好的选择，但未必是唯一选择。答案没有人知道，这等待着科学家们进一步探索。总部设在美国马萨诸塞州剑桥市的一家生物公司Verenium就在这个方向上努力。该公司的科学家们相信地球上某个角落一定存在一种比里氏木霉更优秀的微生物，找到这种微生物的前景要比改良里氏木霉的前景更光明。他们于是在任何地方寻找——在犀牛的粪便里寻找，在牛的胃里寻找。到目前而言，他们认为最有机会的地方是哥斯达黎加，这个岛国拥有种类最多的昆虫。在这里，加州理工学院(California Institute of Technology)的微生物学教授贾里德?里德贝特(Jared Leadbetter)和哥斯达黎加当地昆虫学家们一起在热带雨林里钻进钻出，他们的主要工作是在森林底部收集各种各样的白蚁。
哥斯达黎加的热带雨林是全世界白蚁生物多样性的温床，可是为什么是白蚁呢？白蚁简直就是一台不可思议的机器，它能在短时间内消化大量木材，遭受过白蚁侵害的家庭对此深有体会。这种因吞噬木材、造成满屋尘土并导致每年几十亿美元的经济损失而恶名远播的小虫现在有机会为未来的绿色生物燃料提供高效的生物化学技术方法。这种小型昆虫的消化道很可能是个微生物菌群的“金矿”，有望成为生产纤维素乙醇过程所需酶的来源。
虽然人类对白蚁的研究已有一个多世纪的历史，但对于其消化道内的微生物的特征与作用还知之甚少。白蚁不是利用化学试剂或者高温，而是利用其后肠中特定的细菌、真菌和其他微生物来破坏植物细胞的细胞壁，并促进消化的。随着研究的展开，对于白蚁肠道内与消化纤维素有关的复杂的微生物群落共生关系逐渐揭开神秘面纱。像牛一样，白蚁有多个胃，每个胃都形成一个特定的环境，从而“孕育”了不同的微生物群落。这些微生物在纤维素聚合物转化为糖类的过程中均承担一步或几步生物转化的任务。白蚁先是用下颚把木材咬碎，但主要的步骤是在消化道内完成的，消化道内的微生物所产生的酶液可以分解纤维素、半纤维素以及木质素。生物学家凯文?格雷(Kevin Gray)说：“自然界中有很多生物能通过自然手段分解并消化纤维素，但白蚁无疑是其中最厉害的。”
下属美国能源部的联合基因组研究所(Joint Genome Institute)、加州理工学院、Verenium生物燃料公司、哥斯达黎加国立生物多样性研究所(the National Biodiversity Institute of Costa Rica，简称 INBio)以及IBM托马斯?华生研究中心(IBM Thomas J. Watson ResearchCenter)联合展开一项测定白蚁肠道微生物基因序列的工作。以里德贝特为首的研究队伍首先在森林里采集到了鼻白蚁属的白蚁，并分离出胃肠道内容物。采样过程中重点选择体型较大的工蚁，它们有球状的头部和膨胀的腹部。在INBio的实验室里，研究人员用小镊子和解剖针分离出肉眼可见的白蚁后肠里的内容物，这其实仅有1微升容量。为防止邻近胃肠道内容物的污染，一共取得了165个样本，并从中提纯微生物。然后由Verenium公司进行DNA提取和制备工作，再由联合基因组研究所进行测序。
美国能源部再次出手大方地资助此项白蚁基因测序计划，能源部负责科学事务的副部长雷蒙德?奥巴赫(Raymond L.Orbach)表示，DNA测序工作对于鉴别白蚁用于消化木质的纤维素酶的遗传结构至关重要。后续的任务就是发现这些遗传结构所产生的代谢途径，并阐明白蚁在自然条件下是如何进行消化的。并在此基础上，可以人工合成这些新型酶类，以加速作为新一代生物燃料的纤维素乙醇的开发利用。
联合基因组研究所的微生物生态研究计划(Microbial Ecology Program)负责人菲利?海根霍斯(Phil Hugenholtz)介绍说，测序工作已经完成，结果表明白蚁肠道微生物基因组包含7100个遗传密码，肠道主要有密螺旋体(treponemes)与丝状杆菌(fibrobacters)两类微生物菌群。其中科学界对密螺旋体早有认识，而丝状杆菌则是全新的发现。这两类微生物均与牛的瘤胃降解纤维素有一定关系，与木质纤维素酶有着直接的联系，密螺旋体似乎专门从事木质纤维素的分解，而丝状杆菌则参与糖分的发酵过程。通过这项研究使人们对于白蚁有了全新的认识，完全可以把白蚁看成一个移动式的小型生物反应器。
海根霍斯及其同事从白蚁后肠中鉴别出500个与纤维素和半纤维素降解有关的酶基因，联合基因组研究所已经将这个基因组数据上传至其元数据管理与分析系统，公众可以免费获取与分析。相关测序的论文也于去年11月发表在《自然》杂志上。但联合基因组研究所的所长艾迪?鲁宾(Eddy Rubin)指出，要将这些研究结果运用到工业化系统还需时日，因为白蚁可在其后肠中高效地将毫克级的木质纤维素转化为可供发酵的糖分，但将这个过程扩大至工厂化生产生物燃料却没那么简单。
和Novozymes不同，Verenium并不是一个生物公司而是一家燃料公司。在路易斯安纳州西部有该公司正在运作的一个大型生物提炼厂，这是世界上少数酶已经开始发生作用，将纤维素转化成能源的地方。一切开始于一堆有3层楼高的甘蔗渣子，甘蔗渣是制糖工业留下的副产品，通常被丢弃。这些甘蔗渣闻起来像带有甜味的堆肥，它们通过一条传送带被送进一条不锈钢管道，在那里和酸性物质混合。紧接着甘蔗渣被投进一个直径超过3米的大桶里，在那里将进行两个生物步骤：首先能产生生物酶的微生物通过管道引进大桶里，和甘蔗渣充分混合，将其转变成糖。然后两种微生物，其中包括一种由佛罗里达大学微生物学家罗琳?英格拉姆(Lonnie Ingram)培养出来的大肠杆菌，被加入大桶中，将糖发酵成乙醇。在以上过程中，Verenium公司并没有使用从白蚁身上提取的微生物。整个装置能产生大量的乙醇，虽然还不能证明纤维素乙醇工业生产的经济可行性，至少已经证明了产量上的可行性。该公司的副总裁还计划在将来建立一个更大的示范装置，哪怕在科学家们从白蚁身上找到重大突破之前。他说：“整个产业里最关键的高科技部分就是生物酶的来源，你可以随时在这个装置中加入新的生物酶。可以说整个工厂只是硬件，而生物酶是软件，软件永远都在更新状态下，科学家们要做的就是不断更新软件。”
第5章：技术前景预测
并不是所有人都相信纤维素乙醇技术前景无限，批评者们认为这个计划的鼓吹者都故意忽略了该计划最大的弱点——所有汽车现在燃烧的是汽油，到时候需要全部改装成使用乙醇，现在的石油输送管道也不可能用来输送乙醇，世界范围内也不可能有足够土地来种植各种植物。计划的支持者反驳说，只要纤维素乙醇的生产方便、经济，产量有保证，基础设施可以被很快改造来适应。林德说：“只要大规模生产没有问题，一切都能解决。现在很多汽车已经能同时使用乙醇，即使改造，技术上也并不困难，在巴西，一些汽车公司推出的新车型已经能够使用乙醇。”
但是无论是政府资助还是风险资本投资都不能保证这个技术最终能有突破，造成商业轰动。就连那些最坚定的支持者也承认，纤维素乙醇并不能彻底解决人类现在面临的能源问题，至少无法阻挡全球变暖趋势，因为改变燃料并不能改善汽车汽缸的燃烧效率。相关研究人员同时担心，如果第一个大规模的展示基地并不像预料中那么成功，或者国际油价在种种因素干预下下跌，那么生物能源技术现在获得的高关注度和大量资金支持都会消失，重演上个世纪80年代的历史。领域里的顶尖研究人员普遍认为，这个技术想要继续前进必须在短时间内取得重大突破，也就是在5到7年内，否则他们担心人力和资源都会流走。
毫无疑问，即使有充分的资金支持，很多项目欲从科学家的实验室转移到工厂里进行大规模生产都宣告失败了，纤维素乙醇项目也难免会有这样的结果。但是现在进行的研究会产生很多增值部分，都会为今后任何时候重新开展相关研究提供宝贵资源。美国能源部的官员乐观预测，随着大量展示工厂在美国全国境内建立，6年内纤维素乙醇的生产成本会下降到商业合理水平——这很可能也是“大财主”提出的期限要求。虽然清楚时间紧迫，林德却不太情愿预测未来，他只是说：“我相信在未来5年时间里，将纤维素分解成糖的技术问题能被解决。”
从黑板上下来到工厂里，到千家万户，现在看看似乎没有那么困难，金钱是充裕的，斗志和决心是高昂的，只要在技术上解决难题，至于剩下的困难，市场会搞定一切。
加州理工学院的微生物学教授贾里德.里德贝特，希望从白蚁身上找到“金矿”