在现代社会 ，，，，，，，，电缆是我们一样平常生清亮水务集团有限公司活中不可或缺的基础设施 ，，，，，，，，肩负着电力和信息的传输功效 ，，，，，，，，支持着通讯、交通及工业生长。。。。。 。。。然而 ，，，，，，，，除了我们所熟知的电缆之外 ，，，，，，，，尚有一种神奇的“电缆”保存于海岸带微生物天下中--被称为“电缆细菌”。。。。。 。。。这些电缆细菌通详尽长的丝状结构将电子在情形介质中转达 ，，，，，，，，并可形成类似电缆的电撒播输网络。。。。。 。。。它们不但在自然界中施展着主要作用 ，，，，，，，，也为科学家研究能源传输与情形清洁提供了全新的视角。。。。。 。。。
什么是电缆细菌？？ ？ ？？？？？
电缆细菌（Cable Bacteria）是一种由单细胞首尾相连而成、长至数厘米的丝状细菌 ，，，，，，，，在分类学术上属于脱硫球茎科（Desulfobulbaceae）；；；；；；；其最显著的特点是能够在厘米标准上举行电子转移 ，，，，，，，，主要漫衍于海床、潮间带等海岸带沉积情形。。。。。 。。。
电缆细菌最早的发明可以追溯到2010年 ，，，，，，，，天下著名电微生物学家、丹麦奥胡斯大学的Lars Peter Nielsen教授团队在一处海滩发明了一个有趣的征象：海滩沉积物外貌的氧气消耗与沉积物深处硫化氢氧化速率相耦合 ，，，，，，，，而这两个历程之间的距离竟然抵达1-3厘米。。。。。 。。。我们知道化学反应通常需要反应物质相互接触才华爆发 ，，，，，，，，这意味着反应物质必需在一定的空间内相互碰撞才华有用地爆发反应。。。。。 。。。因此 ，，，，，，，，他们推测为这种厘米级别的长距离电子转移可能是由微生物和一些非生物的导电质料配合完成。。。。。 。。。2012年 ，，，，，，，，Nielsen教授团队的Pfeffer等在Nature发文报道上述历程中的长距离电子转移是由一种多细胞的长丝状细菌介导完成；；；；；；；这些细菌能够横跨数厘米宽的区域 ，，，，，，，，并且具备特殊的脊状导电结构；；；；；；；电子正是依赖这些“导电脊”在细菌的细胞内部举行长距离转达。。。。。 。。。随后 ，，，，，，，，研究职员则凭证这种新发明的细菌形状酷似电缆的特点而将其命名为“电缆细菌”。。。。。 。。。
沉积物中的丝状电缆细菌（图片源自于Nielsen团队文章）
电缆细菌漫衍和作用
自电缆细菌首次被报道以来 ，，，，，，，，研究职员在以海岸带为主的多种自然情形中发明了它们的保存 ，，，，，，，，主要有海洋沉积物、盐沼、季节性缺氧河口、潮下泥滩、潮间带、红树林等海岸带区域；；；；；；；别的 ，，，，，，，，稻田、深�；；；；；；Ｇ樾巍⑸踔恋叵滤惹樾我卜⒚髁说缋孪妇谋４�。。。。。 。。。电缆细菌的普遍漫衍批注它们具有强盛的情形顺应性 ，，，，，，，，体现其在生态系统中可能饰演着多样化角色。。。。。 。。。凭证研究报道 ，，，，，，，，电缆细菌不但加入了硫、铁、碳、氮、磷等元素的生物地球化学循环 ，，，，，，，，还在有机污染物降解、矿物形成、溶氧增添、甲烷排放镌汰、生物多样性�；；；；；；；さ惹樾紊讨衅鸬揭ψ饔�。。。。。 。。。
电缆细菌的电导特征源于其奇异的生物结构和代谢方法。。。。。 。。。与大大都细菌差别 ，，，，，，，，电缆细菌的“电缆”结构使得它们能够在长距离上沿着细菌体表转达电子 ，，，，，，，，依赖“电流”来驱动情形中的生物化学反应。。。。。 。。。近年来 ，，，，，，，，科学家们最先探索怎样使用这些微生物的特殊能力。。。。。 。。。例如 ，，，，，，，，电缆细菌能够在水体和沉积物中资助降解硫化氢等污染物 ，，，，，，，，科学家们正在探索怎样使用这些细菌举行黑臭水体的修复；；；；；；；别的 ，，，，，，，，电缆细菌能够通过转达电子来天生电流 ，，，，，，，，这使得它们在生物电池、电子装备与传感器等研究中具有主要应用远景 ，，，，，，，，期待未来科学家们可以设计出基于电缆细菌的工业产品。。。。。 。。。
电缆细菌的挑战与未来
只管电缆细菌具有重大的应用潜力 ，，，，，，，，可是现在在研究和应用历程中仍面临许多挑战。。。。。 。。。首先 ，，，，，，，，电缆细菌的作育条件很是严酷 ，，，，，，，，对温度、pH值和营养物质等要求较高 ，，，，，，，，这限制了它们的现实应用。。。。。 。。。其次 ，，，，，，，，怎样优化电缆细菌的导电性能 ，，，，，，，，也是目今研究中的难题。。。。。 。。。
电缆细菌的发明为我们展现了一个全新的生物电传导天下。。。。。 。。。这些细小的细菌不但在自然界中饰演着主要的生态角色 ，，，，，，，，也为现代科技提供了新的灵感。。。。。 。。。未来 ，，，，，，，，随着生物手艺的前进 ，，，，，，，，电缆细菌的应用远景将越发辽阔。。。。。 。。。
作 者：张海坤 副研究员 中国科学院烟台海岸带研究所
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