利用微生物制造难以合成的有用化合物的技术开发正在进行中。日本理光公司利用在印刷领域积累的技术，开发了可大量制作分离和培养微生物的小“房间”技术，能大大减少管理工作量。预计到2030年就可以利用微生物自由制造各种物质。
“这些颗粒每一颗的内部都含有液体。”在位于日本神奈川县海老名市的理光开发基地，开发负责人岩崎航治晃了晃装有粉末的小瓶子，瓶中的粉末发出沙沙的响声。这些粉末乍一看跟面粉差不多，但实际上粉末内部含有液体。
这种用粉末包裹微量液体使其变得易于处理的物质被称为“液体弹珠”，是法国研究人员开发出来的。可作为化学反应实验和胶囊材料使用，受到了广泛关注，全球都在推进研究。在日本，大阪工业大学的藤井秀司教授是该领域首屈一指的研究者，成功制作出了各种形状。
用颗粒包裹住液体的粉末状弹珠（左）与带颜色的液体（右）
一般来说，液体弹珠的颗粒越小，强度越高。实用化时存在的课题是，如果颗粒大小不均匀，相互之间会融合变大，导致强度减弱，从而在遇到弹力时破裂。
此次，理光成功制作了含微生物和培养液的液体弹珠，利用的是打印机喷墨技术的基础——大量制作极其微量且大小均匀的液滴的技术。通过在液滴外面裹上特殊粉末，制作出了球状液体弹珠。
以前一直在大容器中放入培养液和微生物来生产有用物质。但如果有部分微生物死亡，受其影响，剩余的微生物大多也会接连死亡。而用液体弹珠给微生物分出“单间”的话，就可以防止这种情况。
另外，传统方法为了向微生物提供充足的原料和空气，需要搅拌培养液并消除产生的气泡。而液体弹珠的表面积比较大，能有效吸收原料和空气，因此省去了这些工作。
理光实施了用醋酸菌制作醋酸，用酵母菌制作乙醇的实验。据介绍，使用液体弹珠技术时，提取效率达到传统方法的2倍以上。
今后的课题是平衡液滴的大小和强度。液体弹珠的颗粒越小，越容易向微生物供应原料和空气，颗粒的强度也越高。要想封入较大的微生物，需要更大的颗粒，但强度会减弱。今后将改良粉末的材料等，解决这些课题。理光计划从2021年4月开始提供样品，在不久的将来实现实用化。
以前一直依赖化学合成法来制造有用的化合物。为促进反应，需要调节温度和压力，会消耗大量的能源。如果能换成在常温常压下使用微生物制造的方法，就能减少化石燃料等的使用。这样，还有助于实现到2050年将二氧化碳（CO2）等温室气体的排放量实际削减为零的目标。
还可用于酿酒和印刷技术
液体弹珠虽然在用微生物生产物质方面大有可为，但目前还不十分清楚适合哪种微生物。今后需要进一步开展研究。
理光等还在探索液体弹珠的其他用途。第一个可能实现的用途是食品生产。理光在实验中利用酵母菌成功发酵了糖分，有望利用生产效率高的特点，制造酒精浓度比较高的酒水等。
利用印刷技术开发的液体弹珠技术还有望用来改良纸张的印刷技术。例如，把含特定颜料的液体弹珠放到纸上，通过施加压力破坏液体弹珠，可以一口气完成一幅绘画。
理光在12月9～11日于东京有明国际会展中心（东京江东区）举行的国际纳米科技综合展及技术会议上发布了该技术，还展示了液体弹珠实物。
理光的松山刚组长表示，“希望能与大家一起探索其他用途”，将通过发布和展示来寻找联合研究伙伴和销售伙伴。
日文：三隅勇气、《日经产业新闻》，2020年12月4日
中文：JST客观日本编辑部
