海藻很可能是一種轉化為生物燃料的理想植物。它生長在地球三分之二的水下區域，因此它不會像玉米生產乙醇那樣擠佔糧食作物的生長空間。因為它從海洋中吸收養分和水分，所以不需要肥料或灌溉。對於潛在的生物燃料生產商來說，最重要的是，它不含木質素——木質素是一種複雜的糖鏈，可以使植物莖稈變硬，並且是在將陸地植物（如柳枝稷轉化為生物燃料）時面臨的一大障礙。
位於西雅圖的生物建築實驗室公司（BAL）和華盛頓大學的研究人員現在已經邁出了利用海藻天然優勢的第一步。他們構建了一種能夠消化海藻並將其轉化為乙醇或其他燃料或化學物質的微生物。合成生物學家、BAL 的聯合創始人吉國康夫和他的同事使用了大腸桿菌，這是一種最著名的食物汙染物腸道細菌，並進行了一些基因改造，使其能夠將可食用海帶（稱為海帶）中的糖轉化為燃料。他們在《科學》雜誌1月20日刊上報告了他們的發現。
為了讓他的大腸桿菌消化海帶，吉國求助於大自然——特別是，他研究了能夠分解褐藻中主要糖分子藻酸鹽的天然微生物的遺傳學。“海藻內部糖的形式非常奇特，”吉國告訴大眾科學。“沒有工業微生物可以分解藻酸鹽並將其轉化為燃料和化合物。”
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他和他的同事一旦分離出賦予所需性狀的基因，他們就使用質粒（一種用於攜帶小塊遺傳密碼的載體）將DNA放置到大腸桿菌細胞中，DNA在細胞中取代了微生物自身的遺傳指令集。為了測試新的基因工程細菌，研究人員將一些海帶磨碎，與水混合，並加入了經過改造的大腸桿菌。不到兩天的時間，溶液中就含有大約 5% 的乙醇和水。它也在（相對）較低的 25 至 30 攝氏度的溫度下做到了這一點，這兩者都意味著經過改造的微生物可以在無需為該過程使用額外能量的情況下將海藻轉化為燃料。
來自太平洋西北國家實驗室的一份分析報告（pdf）表明，美國可以透過在不到該國領海 1% 的區域種植海藻來滿足其年度汽油需求的 1%。人類已經種植和收穫了大約 1500 萬噸的海帶和其他食用海藻。而且，沒有理由擔心新近改造的大腸桿菌會逃到野外並消耗掉已經存在的海藻，吉國認為。“大腸桿菌喜歡人體腸道，它不喜歡海洋環境，”他說。“我簡直無法想象它會做什麼。它只會死掉。”
這種微生物可能會在製造乙醇以外的分子方面發揮作用，例如異丁醇，甚至塑膠的前體，吉國說。“將微生物視為具有工程功能模組的底盤，”或產生特定分子的途徑，吉國說。“如果我們整合其他途徑而不是乙醇途徑，這種微生物可以成為將糖轉化為多種分子的平臺。”
這種一站式工業微生物可以將海藻轉化為多種分子，這一事實引起了美國能源部高階研究計劃署（簡稱ARPA-e）等機構的關注，該機構資助了BAL與杜邦合作，利用這種工程微生物生產其他分子。ARPA-e專案主管喬納森·伯鮑姆在一封電子郵件中寫道：“由於海藻在海洋中自然生長，它使用了我們不用於農業的地球三分之二的面積。”“ARPA-e正在將剩餘資金的一小部分用於水產養殖場實驗，以測量面積生產力和收穫效率。”