摘要：最近，来自美国莱斯大学的研究团队发布了一项令人震惊的发现：某些细菌不需要氧气，而是通过向外释放电子——也就是发电——来维持生命。这项研究成果刚刚发表在国际顶尖期刊《细胞》（Cell）上，有望为清洁能源、生物制造和传感技术带来全新突破。

当我们以为生命离不开氧气时，有些细菌却用自己的方式悄悄打破了这个常识：它们靠“放电”来呼吸！

最近，来自美国莱斯大学的研究团队发布了一项令人震惊的发现：某些细菌不需要氧气，而是通过向外释放电子——也就是发电——来维持生命。这项研究成果刚刚发表在国际顶尖期刊《细胞》（Cell）上，有望为清洁能源、生物制造和传感技术带来全新突破。

发电呼吸，细菌的“黑科技”

我们知道，大多数生物在代谢过程中最终都需要“电子受体”来完成能量释放——人类和动植物的终极受体是氧气。但在地球上一些极端环境中，比如深海热液喷口或人体肠道，氧气非常稀缺。那么，那里的微生物怎么办？

这项研究揭示：它们直接把电子“扔”出体外，借此生存！

研究人员发现，这些细菌会借助一种叫“萘醌（naphthoquinone）”的天然分子，将电子从体内转移到细胞外，就像电池向外放电一样。这种方式被称为细胞外呼吸（extracellular respiration），简单来说，就是靠“电”活下去。

莱斯大学的生物学家卡罗琳·阿乔-富兰克林表示：“我们破解了一个长期未解的科学谜团，也揭示了一种全新的生命策略。”

模拟没有空气的生命，结果令人惊讶

为了验证这种“发电呼吸”的可能性，研究团队与加州大学圣地亚哥分校合作，利用模拟系统“复刻”了这些细菌生活的极端环境——低氧但富含导电表面的环境。

结果显示，这些细菌不仅能存活，**还持续在导电材料上释放电流！**也就是说，它们真的靠“放电”活着，而且过程稳定、高效。

研究第一作者、博士生比基·巴皮·昆杜说：“萘醌就像分子信使，把电子带出细胞，使细菌能在没有氧气的环境中继续分解食物、获取能量。”

这项研究不仅仅是科学上的新认知，更重要的是——它为许多实际应用打开了大门。

比如：

废水处理与生物制造：细菌可以帮助修复电子失衡，使生化系统运行更稳定；

二氧化碳再利用：结合可再生电力，细菌可像植物一样将CO₂转化为有用物质；

生物电子传感器：即使在无氧环境中，也能开发新型诊断和污染监测设备；

深空探索：未来或许能在火星、土卫二等星球上，部署这种细菌作为“电力生命”系统的一部分。

写在最后

我们曾以为，生命的底层逻辑是“必须有氧”。但这项研究告诉我们：有些生命，不靠氧，也能活得精彩。

在地球上的角落，在未来的太空里，这些“电呼吸”细菌也许会成为我们最意想不到的帮手。无论是为清洁能源注入活力，还是成为“生物电厂”的核心力量，它们都在为人类打开一个前所未有的新世界。

来源：科学潮流苑