密歇根州立大学 这个地球杆菌细胞——在这张显微镜照片中看起来有点像灰色的花生——布满了黑色的钴矿物涂层，这对许多生物来说是有毒的
荣誉:亨特·杜莱，MSU 当密歇根州立大学的杰玛·雷古拉第一次向国家科学基金会提出她的新研究项目时，一位资助评审员回应说，这个想法与“环境无关”
" 由于其他评审人员和项目经理不同意这种观点，国家科学基金会资助了这项提案
现在，雷古拉的团队已经证明了微生物有能力做出令人难以置信的壮举，帮助回收宝贵的自然资源并吸收有毒污染物
“教训是，我们真的需要跳出框框思考，尤其是在生物学方面
我们只知道冰山一角
微生物在地球上已经存在了数十亿年，认为它们不能做什么会使我们无法获得如此多的想法和应用，”微生物学和分子遗传学系的教授雷古拉说
雷古拉的团队研究在土壤和沉积物中发现的被称为地球杆菌的细菌
在最新的项目中，研究小组调查了当细菌遇到钴时会发生什么
钴是一种有价值但日益稀缺的金属，用于电动车电池和航天器合金
它对生物也有剧毒，包括人类和细菌
“它杀死很多微生物，”雷古拉说
“钴会穿透它们的细胞，造成严重破坏
" 但是研究小组怀疑地球杆菌可能能够逃脱这种命运
这些微生物非常顽强
它们可以阻止铀污染物进入地下水，还可以通过从含铁氧化物的矿物中提取能量来为自己提供能量
“它们会生锈，”雷古拉说
科学家们对环境中微生物如何与钴相互作用知之甚少，但许多研究人员——包括一名格兰特评论者——认为有毒金属对微生物来说太多了
但雷古拉的团队对这种想法提出了质疑，并发现Geobacter是有效的钴“矿工”，从铁锈中提取金属，而不让它渗透到细胞中并杀死它们
相反，细菌本质上是用金属包裹着自己
“它们在表面形成钴纳米粒子
他们把自己金属化，这就像一个保护他们的盾牌，”雷古拉说
“穿上西装就像钢铁侠
" 该团队在《微生物前沿》杂志上发表了他们的发现，该研究文章于2020年11月下旬首次在网上发表
雷古拉说，斯巴达团队包括微生物学和分子遗传学系的助理教授卡齐姆·卡谢菲(Kazem Kashefi)和研究生亨特·杜莱(Hunter Dulay)和马塞拉·塔巴雷斯(Marcela Tabares)，他们是“两位了不起的、相对年轻的研究人员。”
她认为这一发现是概念的证明，为许多令人兴奋的可能性打开了大门
例如，地球杆菌可以形成新生物技术的基础，用于回收和循环利用锂离子电池中的钴，减少国家对外国钴矿的依赖
它还邀请研究人员研究地球杆菌，以此来吸收其他有毒金属，这些金属以前被认为是细菌的死刑
雷古拉特别感兴趣的是看看地球杆菌是否能帮助清除镉，镉是一种在工业污染中发现的金属，它不成比例地影响着美国最弱势的社区
“这提醒我们要有创造力，不要局限于可能性
“研究是探索、搜索、再搜索、再搜索的自由，”雷古拉说
“我们对微生物能做什么和应该做什么有教科书上的观点，但是生命是如此多样和丰富多彩
还有其他的过程等待被发现
"
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