@ 2013.01.30 , 14:31

科学家教细菌“吃电”

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圣保罗明尼苏达大学的研究者们弄来了一种神奇的细菌,并开始让它们享用一种神奇的午餐:研究者们用微电流替换了他们平常食物中部分氧化的铁。最终,这种微生物将在生物燃料方面发挥作用。

实验中使用的细菌名为Mariprofundus ferrooxydans(一种嗜中性铁氧化菌),常见于海底热液喷口处。正如其他铁氧化菌一样,Mariprofundus ferrooxydans依赖一种可溶性铁(二价铁)作为其呼吸所需的电子来源。当周围水中含氧量充足,二价铁释放一个多余的电子,将其提供给氧,并成为更为稳定的三价铁——这种铁的氧化物即为我们常见的铁锈。而在低含氧量的环境中,Mariprofundus ferrooxydans这种细菌会参与到电子交换的过程中,并以此获得能量。

先前的研究已经证明,这种可以夺取电子的微生物通过细胞外层的蛋白质来“夺取”电子,明尼苏达大学的科学家决定尝试直接将电子喂到微生物的细胞表层。

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在实验当中,研究者将一些M. ferrooxydans放到了电极表面,电极可产生具有与二价铁相同能级的电子。为了让这种细菌早点适应新环境,科学家们也弄来了点细菌的最爱——二价铁。几周后的实验结果表明,类似于M. ferrooxydans的细菌可以利用电极提供的电流来捕获二氧化碳,并繁衍后代。从极度渴求能源的人类角度来看,这种细菌可吸入二氧化碳以此制造新的细胞,那么人类必定可以利用它们来制造新能源。

研究者期望最终能够利用这种细菌制造一种全新的生物燃料。这将会为人类带来巨大的好处——比如,它可以储存风能和太阳能产生的多余电能。

但是,这只是研究的第一步而已。要让细菌真正能为人类带来收益还有很长一段路要走。

本文译自 Popsci,由译者 pwwp 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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