快瞧!快瞧!一大波细菌来了( 三 )


还有一些科学家正在进行“土壤益生菌”的实验 , 他们在泥土中注入经过精心挑选的微生物 , 这些微生物既可以提高土壤的碳储存能力 , 又可以加快农作物的生长速度 。 一些研究人员声称 , 在施用土壤益生菌后 , 1公顷农田可以额外储存10吨二氧化碳 , 这意味着地球上的农田有潜力吸收人类一年内排放的所有碳 。
不过 , 这样的研究受到了不少质疑 。 一些生态学家认为 , 我们对土壤中微生物群落的性质了解得还不够多 , 对它们进行有益的改造相当困难;微生物可能具有提高土壤碳储存的能力 , 但更好的方法应该是通过已经生活在土壤中的微生物而不是添加新的微生物来实现 。
细菌可以搞定油脂
细菌会吃掉几乎所有含碳的东西 。 一些微生物甚至适应了某些污染 , 例如漏油污染 。 2010年 , 在墨西哥湾的深水地平线发生漏油事件 , 之后该区域有大量的细菌繁殖 。
细菌具有惊人的进化和适应能力 , 可以吃新的食物 。 如果一家工厂周围的土壤被油脂污染 , 则该土壤中的细菌很快就会适应这种新的环境 , 把油脂作为新的食物 。 细菌“吃”油的这种能力现在开始受到了科学家的重视:来自世界各地的研究人员都对溢油附近土壤中的细菌群落进行了分析 , 想要找出哪些物种最能降解污染物 , 然后再将这些物种注入世界上石油污染严重的地区 。
科学家们还打算通过添加氮、磷和铁等肥料 , 来帮助细菌更快地进餐 , 使细菌能更快地清除油污 , 这是一种称为“生物刺激”的方法 。
科学家们还可以对细菌进行基因工程改造 , 使它们能够将重金属(例如汞)转化为毒性较小的形式 。 但是 , 将转基因生物释放到自然界中存在道德和安全问题 。
细菌可以吃掉塑料
细菌并不挑食 , 除了“吃”油 , 它们还会“吃”用这种油制造的含碳的产品 , 例如塑料 。
日本一个研究小组对PET(聚对苯二甲酸乙二酯)塑料样品——该样品用于制造饮料瓶和衣服中的聚酯——进行了研究 。 他们在一些样本中发现了食用塑料的细菌 。 这些细菌使用一种酶将塑料分解成较小的分子(例如乙二醇)——这些分子可以被再利用来制造新的塑料 。 研究人员将细菌命名为“大阪伊德氏杆菌” 。
PET塑料污染自然界的时间不超过80年 , 就已经有细菌进化出以此为食物的嗜好了 , 这不能不令人惊叹 。
大阪伊德氏杆菌在自然环境中吃塑料的速度很慢 , 但是生物学家可以将它们体内特有的酶分离出来 , 并调整其结构 , 从而帮助它们提高吃塑料的效率 。 英国朴茨茅斯大学的约翰·麦基汉教授的研究团队在实验中设计调整了大阪伊德氏杆菌体内的酶 , 使其分解塑料的效率提高了约20% 。 他们现在正在尝试发掘和改造其他的细菌酶 , 这些细菌酶可以有效地用于一系列关于塑料污染的商业用途 。
科学家发现 , 细菌不仅仅只是吃PET塑料 , 某些细菌还能够分解“聚氨酯”——一种通常用于制造绝缘材料和汽车零件的化合物 。 如此看来 , 培养、改造细菌来降解地球上堆积如山的塑料 , 前景一定很广阔 。
细菌:解铃还须系铃人?
1928年 , 亚历山大·弗莱明发现了第一种抗生素——青霉素 , 多年来人们依靠它来消灭细菌从而保持健康 。 由于使用(和过度使用)抗生素 , 我们的环境逐渐被它所淹没 , 这为细菌提供了充分的机会来产生抗药性 。 然而 , 出乎意料的是 , 细菌能够帮助我们解决抗生素泛滥这个问题 , 因为一些细菌会吃抗生素 。
美国圣路易斯华盛顿大学的高塔姆·丹塔斯教授发现了一种酶 , 可以帮助一些土壤细菌吃青霉素 。 接着 , 他们将该酶转移到了超级常见的、无害的微生物大肠杆菌中 。 这些改良过的细菌(接受酶转移的细菌)最终可能会被用于废水处理厂 , 用来从水中去除抗生素 。
但是 , 在此之前还需要克服一些障碍 。 最大的问题可能是这些细菌会与它们遇到的其他微生物交换DNA , 因此 , 真正令人担忧的是 , 食用抗生素的这种基因会传给其他细菌 , 并最终传给引起疾病的危险物种 。 那样的话 , 有害细菌将有能力吃掉用来对付它们的药物 。 研究人员需要更多的研究来找到克服这些障碍的方法 , 并将细菌变成抵抗抗生素耐药性的主要武器 。
快瞧!快瞧!一大波细菌来了】从转化二氧化碳、吞食塑料、清理污染到创造食物、清洁水 , 再到生产可再生能源、针对性地治疗癌症 , 小小细菌在现代社会所能发挥的作用令人既惊讶又振奋!如何全面发挥这些细菌的作用 , 科学家们还将需要克服不少挑战 , 还要解决不少困难 。