食電細菌

　　在細菌的領域，存在著依靠不同能量來源存活的家族，而其中最奇特的就數(shù)這種以電力為食的活細胞。它們不僅千真萬確的存在，而且遍布四方，以令人難以置信的全新生命形式存在，所攝入和排泄的，實質(zhì)上都是電力。

　　有生命的“電子洪流”

　　前段時間，在加州薩克拉門托市舉行的戈爾德施密特地球科學大會上，內(nèi)爾森實驗室的shiue-linli展示了培養(yǎng)食電細菌的實驗結(jié)果。南加州大學的yaminijangir展示了另外的獨立實驗結(jié)果，他們培育的食電細菌采集自加州莫哈維沙漠死亡谷中的一口井。和地球上任何其他生物不同，食電細菌利用的是能量最純粹的形態(tài)——從巖石和金屬中攫取的純電子流。來自南加州大學的研究者kennethnealson表示，當你將生命解析到極細微的層次上，便會發(fā)現(xiàn)它就是一股電子的洪流，因此食電細菌的存在也算不上全然前所未聞。通過明尼蘇達大學的研究者們發(fā)布的實驗結(jié)果表明，他們培育的一種細菌能夠從鐵電極上收集電子。據(jù)研究者mohel-naggar聲稱，他們的研究可能是目前為止，食電細菌能夠僅靠電子而無需食物培養(yǎng)最令人信服的例子。

　　令人期待的是，這樣奇特的細菌還“陸續(xù)有來”。nealson的博士研究生annetterowe目前已鑒別出8種不同的食電細菌。令他感覺格外興奮的是，那么多種食電細菌，彼此之間大不相同，而且沒有一種與希瓦氏菌或者地桿菌相似，這意味著微生物世界還有很大一部分未被我們了解。

　　設想：利用食電細菌

　　來充當電線？

　　不少研究人員都證實，在地球上，食電細菌可能也有實際的用途，比如建造能夠做下水道或受污染的地下水清潔等有益工作，同時又從環(huán)境中獲取能量的生物機器�！霸谧畛醯奈⑸�物燃料電池導電機理研究中，發(fā)現(xiàn)希瓦氏菌和地桿菌是在注入碳源條件下，有導電特性。這有可能是這種菌在正常情況下利用碳源作為自己的食物的新陳代謝方式�！笨讜杂⒀芯繂T告訴記者，“而在極端條件下，這兩種菌為了生存而改變了代謝途徑。如果是單純的食電菌似乎不能起到這個作用，因為食電菌吸收的是電子，污水需要去除的是復雜的有機物，這就需要其他種類的細菌降解這些污染物并產(chǎn)生電子，再由食電菌捕獲，人為將電能導出收集或利用。除用于廢水處理并獲取能量外，食電菌還可能作為生物電線應用到電力傳輸方面�！�

　　說到生物電線，不僅好玩而已。研究證明，這種電線的導電性能幾乎和家里烤面包機的線纜一樣優(yōu)良。在不久的將來，也許還會開拓出另一個有趣的研究領域。對此孔曉英研究員表示，食電細菌的優(yōu)點是節(jié)能環(huán)保，缺點是穩(wěn)定性能欠佳，對環(huán)境敏感，可能存在細菌死亡，工作停止的狀況。未來，可基于微生物燃料電池技術(shù)應用在廢棄物處理領域，優(yōu)點是可以收獲電能，工作原理是在其他種類細菌降解有機廢棄物釋放電子后，食電菌吸收這些電子，并傳遞到電池陽極上，不斷結(jié)合陰極電子，形成電流。

　　顛覆性的發(fā)現(xiàn):

　　直接攝入電子并排出電子

　　研究者nealson認為，食電細菌的發(fā)現(xiàn)表明：有些非�；�本的生命形式可以繞過糖類這個“中間人”，直接掌握能量最純粹的形式：從礦物表面獲取的電子。研究小組僅僅利用電力保持細菌的存活，不給糖或任何其他營養(yǎng)物質(zhì)。他們認為這就相當于人類在做一件極端危險的事情——把手指頭插進交流電插座來給自己充電�！斑@種生命非常聰明，它搞清楚了如何從我們吃下的一切食物中吸出電子，并保持對它們的控制�！�

　　為了培養(yǎng)食電細菌，nealson的研究團隊從海床上采集了沉積物帶回實驗室，然后插入電極，發(fā)現(xiàn)：沉積物里面的細菌既能夠從高電壓電極中“吃掉”電子，也能夠向低電壓電極“排出”電子，由此產(chǎn)生一個電流。

　　有關負責人告訴記者，希瓦氏菌和地桿菌在微生物燃料電池的相關研究中受到很多關注，在先前的研究中這兩種菌為產(chǎn)電菌，即代謝有機物維持生長并將代謝產(chǎn)生的電子排出體外的細菌。食電細菌的這種特性與已發(fā)現(xiàn)的任何細菌和生物的代謝都截然不同，是一種極其特殊的，難以想象的生存方式。“發(fā)現(xiàn)希瓦氏菌和地桿菌是直接攝入電子并排出電子，這是顛覆性的發(fā)現(xiàn)�！薄　�