東安格利亞大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院湯姆·克拉克博士帶領(lǐng)的研究團隊在實驗室合成出希瓦氏菌（一種海洋細菌），接著選擇具有從微生物內(nèi)部到巖石穿梭往返電子的蛋白質(zhì)，將這些蛋白質(zhì)插入合成細菌的細胞膜內(nèi)脂質(zhì)膜囊中，之后再測試在細菌內(nèi)部和含鐵礦物外部之間電子的流動。結(jié)果顯示，細菌可直接“躺在”金屬或礦物質(zhì)表面，通過其細胞膜轉(zhuǎn)移電子，這意味著細菌可與電極直接“連接”。
克拉克博士說：“我們知道，細菌可以把電子傳送到金屬和礦物質(zhì)，這種相互作用取決于細菌表面的特殊蛋白質(zhì)。但之前并不清楚，這些蛋白質(zhì)是直接傳送，還是間接地通過某個未知介質(zhì)。研究表明，這些蛋白質(zhì)可直接‘觸摸’礦物表面，并產(chǎn)生電流。這說明‘躺在’金屬或礦物質(zhì)表面上的細菌通過其細胞膜導(dǎo)電是可能的。”
研究人員說，如果把這些細菌作為微生物燃料電池，通過分解家庭或農(nóng)業(yè)廢物來發(fā)電，未來將表現(xiàn)出極大的應(yīng)用潛力。另外，這些細菌為電極提供電力，可在細胞內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將細胞作為微型工廠生產(chǎn)藥物等。
太平洋西北國家實驗室生物化學(xué)家石梁（音譯）說：“我們開發(fā)了一種獨特的系統(tǒng)，可以模仿電子在細胞內(nèi)轉(zhuǎn)移。所測量到的電子傳輸速率令人難以置信，其快得足以支持細菌的呼吸系統(tǒng)。”
該發(fā)現(xiàn)還可幫助科學(xué)家通過觀察細菌、礦物質(zhì)以及有機物之間的電子轉(zhuǎn)移，了解碳在大氣層、陸地和海洋間如何循環(huán)。
