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科技日報實習記者?張佳欣
自然界擁有自己的內在“電網”。在我們腳下和海底，細菌產生的微小納米線“呼出”多余的電子而形成一張遍布全球的“電網”。美國耶魯大學研究人員發現，光是在生物膜細菌中培養這種電子活動的“盟友”。將細菌產生的納米線暴露在光照下，電導率最高可增加100倍。這一發現發表在7日的《自然·通訊》雜志上。
細菌可產生由細胞色素OmcS組成的納米線。圖片來源： Ella Maru Studio
耶魯大學西校區微生物科學研究所分子生物物理和生物化學副教授尼基爾·馬爾萬卡爾表示，暴露在光照下的納米線電流急劇增加，顯示出一種穩定而強大的光電流，可持續數小時。
從消除生物危害廢物到創造新的可再生燃料來源，科學家們正在尋求利用這種電流的方法，這一發現可能會提供新見解。
幾乎所有的生物在將營養物質轉化為能量時，都會呼吸氧氣以排出多余的電子。然而，在沒有氧氣的情況下，生活在海洋深處或埋藏在地下數十億年的土壤細菌已進化出一種利用礦物質呼吸的方式。
當細菌暴露在光照之下，電流會顯著增加，這讓研究人員感到驚訝，因為大多數接受測試的細菌都存在于土壤深處，遠離陽光照射。以前的研究表明，當暴露在陽光下時，產生納米線的細菌生長得更快。
這項新研究得出結論，即一種名為細胞色素OMCs的金屬蛋白質組成的細菌納米線可作為天然光電導體。當生物膜暴露在光照中，納米線極大地促進了電子轉移。“這是一種完全不同的光合作用形式。”馬爾萬卡爾說，“由于納米線之間的快速電子轉移，光正在加速細菌的呼吸。”
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