黃德揆

細菌，也就是身長不過幾微米的微生物，它們小得只能在高倍顯微鏡下現(xiàn)身，可是竟無處不在、無所不能、家族興旺。在生生不息的物質(zhì)循環(huán)中，細菌以特有的新陳代謝形式，實現(xiàn)了化簡單為神奇的目的，給人類留下許多有益的啟示!

變害為寶的細菌

航天事業(yè)長盛不衰、方興未艾，與人類重視空間科學(xué)研究，不斷將科學(xué)新發(fā)現(xiàn)、技術(shù)新成果運用到航天探索中不無關(guān)系。例如5年前，一種來自切爾諾貝利核反應(yīng)堆中的黑霉菌，被紐約耶希瓦大學(xué)阿羅圖·卡薩德瓦利和同事列為研究對象?，F(xiàn)在，他們發(fā)現(xiàn)這種黑霉菌除能分解面包、木頭、石塊等許多物質(zhì)外，還能通過自身的新陳代謝，將輻射能轉(zhuǎn)化為可供動植物吸收的有機物。尤其是外界輻射越強時，黑霉菌的新陳代謝越快，繁衍越好。在輻射強度高出正常值500倍的切爾諾貝利核反應(yīng)堆內(nèi)，黑霉菌的生長速度明顯加快。卡薩德瓦利測試黑霉菌分子在輻射前后的電子自旋時，揭示放射性輻射改變了黑霉菌的分子結(jié)構(gòu)，使黑霉菌在新陳代謝中，具有分解木頭石塊，轉(zhuǎn)化離子射線，將輻射能轉(zhuǎn)化為其他形式能的本領(lǐng)。黑霉菌將放射能轉(zhuǎn)化為生物能等功能，備受航天科學(xué)家的關(guān)注。因為人在太空，無時不在高能粒子、宇宙射線密集轟擊下。黑霉菌的求生之道，將幫助人類在太空生活時變害為寶，將充斥在周圍環(huán)境中的強輻射，轉(zhuǎn)化為所需要的電能、生物能，從而使宇宙探索工作，走上開源節(jié)流之路。

無巧不成書，美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的布魯斯·洛根和同事日前也宣布，他們電擊以醋酸廢水溶液為食的細菌時，發(fā)現(xiàn)這些細菌具有了變廢為寶的神奇功能：快速分解醋酸，釋放電子和質(zhì)子，最終產(chǎn)生了高達0.3伏特的電壓。

這標志著在電解水時加入這些細菌，不僅使制取氧和氫的效率大大提高，還將節(jié)約9／10的電能。因為細菌承擔(dān)了大部分工作，將有機物質(zhì)分解成亞原子微粒，而電的作用，僅是將亞原子微粒聚合成氫氣，從液體中冒出來。

研究證實，這些神奇的細菌，幾乎能將任何可生物降解的有機物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為零排放的氫燃料，從而變廢為寶，生產(chǎn)出價格低廉、清潔環(huán)保的氫燃料，以替代價格一直居高不下的汽油燃料等。

讓細菌給地球降溫

甲烷是重要的溫室氣體，它在全球變暖方面所起的作用，僅次于二氧化碳。而地球上的甲烷，多由產(chǎn)甲烷細菌制造。產(chǎn)甲烷細菌廣泛存在于海底，沼澤地和動物消化系統(tǒng)中，數(shù)量以海底為最。產(chǎn)甲烷細菌以從海底火山口中冒出的二氧化碳、氮和氫為生，代謝物是甲烷。

據(jù)初步測算，海底微生物制造的甲烷，比煤、天然氣和石油的總儲量還高得多。所以，科學(xué)家稱它們是有望取代石油的新能源。不過，這些氣體如果不受控制地釋放，大氣中的甲烷將以3億噸／年的數(shù)量驟增，那情況和地球上失去所有植被，大氣中全部籠罩著二氧化碳一樣恐怖。

好在科學(xué)家發(fā)現(xiàn)制造甲烷的細菌后，又在土壤、耕地、海底泥火山口，發(fā)現(xiàn)大量吞噬甲烷的細菌。食甲烷菌的存在，使人類安全多了份保障。因為深海底微生物制造的甲烷，會形成氣泡上升到較淺海域，供生息在那里的食甲烷細菌消耗?？傮w上說，海底制造甲烷細菌的數(shù)量，和海水中的食甲烷細菌的數(shù)量大體相當。所以大量甲烷才沒有向海面噴發(fā)，才沒有形成災(zāi)難性的溫室效應(yīng)。

不過，這觸發(fā)了一些科學(xué)家的靈感，使他們提出多多培育食甲烷的細菌，讓它們在新陳代謝中消耗大量甲烷，以實現(xiàn)減少溫室氣體排放，降低溫室效應(yīng)，給地球降溫的目的。

隨著科學(xué)的進步，人類視野的擴大，一定會從細菌新陳代謝中獵取更多有用的信息和啟示，產(chǎn)生更高的經(jīng)濟和社會效益，這是大勢所趨。