利用从木屑和纸浆中生产纤维素生产乙醇，其过程有点像按照一份复杂的法式菜谱做菜一样：需要许多价值不菲的配料以及多种多样的炊具，每一样都有其本身特点的设置和使用方法，才能做出最终的成品，而整个过程耗资巨大却效率不高。

　　现在，一家新罕布什尔州（Lebanon, NH）黎巴嫩市的纤维素生物燃料公司，Mascoma公司，公布了其在简化纤维素乙醇生产过程这一目标上的显著进展，简化方案的生产过程跳过了多种昂贵的酶制剂的使用，从而可能会降低纤维素乙醇20-30%的生产成本。

　　Mascoma公司的策略被称为合并生物处理技术，其目的在于将乙醇生产过程中的多个步骤合而为一，而这一目标的实现只需要使用一种基因经过人为改良的超级细菌。Mascoma公司报告了一系列的研究进展，宣称这将使其（纤维素乙醇生产）“商业化进程出现实质性的进展”。Mascoma是在最近于旧金山举行的第31届生物科技燃料及化学年会上宣布这一结果的。

　　现有的纤维素乙醇生产技术包含了多个步骤：植物原料如纸浆和柳枝稷首先要经过预处理，从而将纤维素和其它植物组织相分离，然后将纤维素与多种酶相混合从而将其分解为糖，再使用酵母将糖酵解为乙醇。

　　作为一个成本较低的选择方案，Mascoma的研究人员们正在改良微生物，从而将生产过程中的最后两步进行联合：分解纤维素，并将糖转化为乙醇。他们宣称，如果他们能使微生物的乙醇生产反应率足够高，他们就可以在纤维素分解过程中减少所需昂贵酶制剂的用量，这将自然而然的降低乙醇生产一半的成本。

　　公司正在研究探索乙醇生产中可能会应用的三种微生物：两种细菌，以及一株酵母菌。热纤梭菌（C. thermocellum）和解糖梭菌（T. saccharolyticum）为嗜热杆菌，能够耐受反应中所产生的高温。近几年来，研究者对这两株细菌一直都很有兴趣，因为他们都具有将纤维素分解转化为糖，再将糖酵解为乙醇的自然能力。

　　然而，这些菌株所产生乙醇的量非常低。其限制因素为其副产物：两种细菌都可将纤维素分解为葡萄糖和其他糖类，比如说木糖。细菌可以再将葡萄糖酵解为乙醇，但对其它糖类，例如木糖，却无能为力。更严重的是，因为细菌在发酵过程中会产生其它有机酸类副产物，例如乙酸和乳酸，从而导致乙醇的产量颇低。科学家还发现，这些细菌在乙醇含量较高的环境中会受到抑制并且停止生长。

　　为了优化细菌的性状并且提高乙醇产量，Mascoma的研究人员改良了两种菌株的代谢模式，使其在没有辅助酶的参与下能够酵解木糖。他们还阻断了细菌产生副产物的代谢途径，使其无法产生如乳酸及乙酸之类的副产物，从而使细菌只产出乙醇。最后，科学家还对微生物进行了改良，使其能在高浓度乙醇的环境下持续分解纤维素。

　　在Mascoma公司有关酵母菌的研发中，研究人员对其进行遗传改造，添加了一段天然菌株中不存在的新基因。正常情况下，酵母菌的乙醇生产效率很高并很稳定，可以高速率酵解糖，但其并不具备天然分解纤维素的能力。所以，Mascoma的科学家改良了酵母菌，使其产生纤维素分解酶，从而使酵母菌能够依靠纤维素生长并将其分解。

　　研究人员还在酵母菌中插入基因片段使其能够酵解木糖，进而增加乙醇产量。在纸浆试验中，经基因改良的酵母菌将85%的纤维素分解并转换成糖类，同时在没有辅助酶添加的情况下生产出了乙醇。

　　加州理工学院的化工学及生物化学教授弗朗西斯.阿诺德（Frances Arnold）同时也是Mascoma公司科学顾问委员会的一员，她认为，公司在酵母菌方面的工作可能会实现近期的工业化应用。“他们所公布的，以及能够高表达纤维素酶的酵母菌，实在是令人印象深刻。”阿诺德说，“使这些酶能够在酵母菌上得以表达，这一过程很艰难。如果你只看文献报告，那结果似乎令人沮丧----每公升仅几微克或几毫克----而他们可以达到每公升一克----比其他人所报告的要高出了许多个数量级，足以使这一研究开始变得有趣起来。”

　　“这些微生物还有优化改良的余地，我们希望提高它们的纤维素分解能力，以及它们水解糖类的反应率，这一过程将加速整个生产过程，” Mascoma公司研发部执行副总裁吉姆?弗莱特（Jim Flatt）说。“它们表现不错，确实可靠，但我们仍可以对其进行进一步的改良，这就是我们的努力目标。”

　　Mascoma公司已在位于纽约州罗马的一个试验厂开始了三种改良微生物的试验，他们计划到2010年达到工业化生产规模。

　　马萨诸塞州马尔巴罗的另一家公司新创公司，Qteros，也在研究合并生物处理技术，该公司应用的一种微生物能分解纤维素并将其酵解从而生产乙醇。Qteros公司的执行副总裁杰夫.夏普（Jef Sharp）说Mascoma公司的发现大大地发展了合并生物处理技术领域。

　　“任何的进步都是值得高兴的，”夏普说。“我们认为，使工业领域认识到这种转换技术将在未来带来巨大的经济效益，这一点很重要。”