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（LeeLynd）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。”
