神奇，有一种细菌拿电子当干粮

找到这种细菌的方法很简单。将一些灰尘放在装满水的浅盘子上，轻轻旋转，灰尘就会分离。如果没有分离，细菌产生的“电缆”很可能连接在一起。虽然被电复活的弗兰肯斯坦只是一部科幻小说，但这种“吃电细菌”是真实的，可以在任何地方出现。

污泥中的电养细菌

电养细菌的形状和大小是不同的。几年前，生物学家发现一些嗜电细菌生长出毛发状的细丝，像电线一样，可以在细胞和环境之间来回传递电子。他们称细菌为“微生物纳米线”

目前，已知的电养细菌有两种:湿婆菌和土杆菌。它们可以用少量的电流从岩石和深海淤泥中吸引更多的电子。研究人员在电池的电极上培养细菌，发现从本质上来说，生物体吃东西并放电。

洛杉矶南加州大学肯尼斯·尼尔森实验室的李学林在上月于加州举行的戈德施密特地球科学会议上报告了他们的实验结果。南加州大学的雅米尼·杨格尔报道了另一项独立实验。他们的细菌样本来自加利福尼亚莫哈韦沙漠死亡峡谷的一口井。杨格的导师木尔纳加说，到目前为止，他们已经开发出了可以消耗电能的细菌，只使用电子而不是其他任何食物。

尼尔森指出，他的博士生安妮特·洛已经鉴定出8种不同的嗜电细菌，每种细菌都与其他细菌完全不同，与已知的湿婆菌和土杆菌不相似。"这意味着有一个我们从来不知道的微生物世界."

没有电子“中介”的生活

尼尔森的团队在加利福尼亚的圣卡塔利娜港收集了一些沉积物，带到实验室，并插入电极进行培养实验。他们检测了沉积物的自然电压，然后施加稍高一点的电压和稍低一点的电压来提供额外的电子并吸收释放的电子。这样，沉积物中的细菌可以“吃掉”高电压的电子，将电子“呼出”到低电压，并产生电流。电流是否能被探测到，是研究人员判断沉积物中是否存在细菌的信号。

“基本上，这就像接受存款，插入电极，然后问，‘好吧，谁喜欢这样？’”纳尔逊说道。只有电流能使它们存活，没有糖和任何其他营养。对人类来说，这就像把手指直接插入电源插座充电一样，非常危险。

人们不应该对这种细菌感到太惊讶，因为生命本来就是电子流。尼尔森说，“你吃糖，你吃太多电子，你呼吸氧气，然后你驱逐多余的电子。”我们的细胞分解糖，电子通过一系列复杂的化学反应流动，最终与缺氧的电子结合。

在这个过程中，细胞合成三磷酸腺苷。三磷酸腺苷是一种几乎在所有生命中都储存能量的分子。电子循环是三磷酸腺苷合成的关键步骤。“生活很聪明。它可以找出如何从我们吃的食物中吸收电子，并控制电子平衡。”尼尔森说。在大多数生命中，身体将电子“打包”成分子，安全地携带它们通过细胞，并给它们氧气。

"这就是我们制造能量的方式，地球上所有的生命都是这样的."尼尔森说，“电子必须流动才能获得能量。这也是为什么一个人抓住另一个人的脖子，使他无法呼吸。他会在几分钟内死去。当氧气供应被切断时，电子就不能流动。”

电营养细菌的发现表明，一些最基本的生命形式可以利用最纯粹的能量形式——电子——从矿物表面直接收集，而不用糖作为媒介。“这是一个真正的外星物种。从某种意义上说，这是陌生的。”尼尔森说。

实用和研究目的

在实验的下一阶段，纽约伦斯勒理工学院的微生物学家尤利·乔贝说，细菌不应该在一个电极上生长，而应该在两个电极之间生长。这些细菌可以迅速从一个电极上吃掉电子，从另一个电极上释放电子，因此它们可以用作能源。

Jobbai相信人们很快会发现既能吃电子又能呼出电子的细菌细胞。“一种生长在两个电极之间的电营养细菌事实上可以永远维持自己的生命，只要没有东西吃它或破坏它。理论上，我们可以永远保留这种生物。”

美国宇航局对这些地下生命也很感兴趣，因为这些生物通常只需要很少的能量就能生存，它们代表了太阳系中的另一种生命模式。

电养细菌在地球上也有实际用途，例如制造生物机器来清洁下水道或地下污水，它们可以从环境中获得自身的能量。尼尔森称这种生物机器为自供电的有用设备。

除了实际应用之外，另一个有希望的方面是通过使用电食物细菌来研究生命的基本问题，例如维持生命所需能量的最小绝对值是多少，以及需要多少电液体来使活的电食物细菌存活？"电营养细菌所需的能量是维持生命和生存."乔布说。在这种状态下，细胞不能生长或繁殖，但它们也能修复细胞器。例如，改变实验电压并从细胞中提取能量来找到这个最小绝对值。