细菌:走,外太空采矿去芽孢金属矿渣硫化物基因改造细菌

我们现在已经知道,宇宙中有许多宝藏星球,有的遍地钻石,有的满载金银,还有的蕴藏有人类梦寐以求的能源矿藏。可惜,这些星球离地球都很遥远,人类很难将矿工和机器运送过去开采矿藏,再将这些资源运输回来。不过,地球上有一类经验丰富的老“矿工”,在它们的帮助下,这个美好的设想也许能早日实现。

来历不明的贵金属

日前,美国古生物学家在一个意想不到的地方发现了一个“银矿”。研究人员在加拿大西北地区的一个化石产地挖掘古生物化石,他们收获不错,找到了一批来自5亿多年前的寒武纪蠕虫及其粪便的化石。在粪便化石中,研究人员发现了一些奇怪的银色斑点,经过检验,发现那竟然是银。研究人员感到很困惑,根据环境分析,5亿多年前,这块地方还是一片海洋,蠕虫从哪里挖掘出了这些金属银

其实,这不是人们第一次意外找到金属矿藏了。21世纪初,科学家在美国一个已经开采完并被水完全淹没的旧铜矿中考察时,发现其中竟然冒出了大量的铜。按理来说这完全不可能,如果矿中还有这么多铜,当初怎么可能会废弃呢也不可能有人会选择一个充满水的地方来储藏自己的宝物。

那么这些铜到底是从哪里来的经过进一步的观察和研究,科学家确认这些铜其实就是铜矿中的残余矿渣,当时的技术无法把这些金属全部挖掘提炼出来,只好废弃了,而把这些残余金属全部挖掘出来的“矿工”竟然是一类嗜金属细菌。这些细菌在矿井中的含铜硫化物表面生长繁殖,以金属铜为食完成代谢,这一过程将铜从含铜硫化物中“提炼”了出来,富集在一起,就促成了废弃铜矿“死而复生”的奇迹。

受到这一发现的启发,美国古生物学家猜想,蠕虫体内的金属银也许也是细菌带来的。寒武纪时期,海洋中含有大量银离子,原本海洋生物无法在这种富含重金属离子的环境中生存,但是海水中的细菌帮了大忙,它们能将水里的金属离子吃到腹中,将海水过滤得干净无毒。这样,其他海洋生物就能在海洋中生存下来了。后来,顺着食物链,细菌体内的金属银就富集到了蠕虫体内。

用“吞金兽”采矿

这些发现让科学家灵机一动,既然细菌喜欢“吃”金属,可不可以让细菌帮忙采矿呢

和上述铜矿相似,在采矿过程中,矿坑里总会残留大量矿渣,这些矿渣往往含有多种贵金属,但因为含量少,提炼困难且成本高,只能无奈废弃,这些矿渣还会对环境造成污染,如何处理矿渣是一个让人头疼的难题。而细菌“矿工”有助于解决这一难题。

古生物学家在生活于海底的古代蠕虫的粪便化石中发现了银斑点。

研究表明,根据其本身的生理结构差异,细菌可以用多种方法收集金属。有的细菌采用胞外沉淀的方法,在体表产生一种化学溶液,从而与金属发生反应,缓慢形成金属化合物;另一种方式是表面吸附,这利用了细菌表面的负电荷团与金属阳离子之间的相互作用;此外还有胞吞作用,通过类似于进食的物理方式,细菌可以将金属包围进自己的身体。人类通过微生物发酵工程培养大量细菌“矿工”,将它们派遣到矿洞中,细菌微小的身躯能深入矿洞的每一丝缝隙,将其中的金属原子彻底搜刮干净,当细菌富集大量金属后,人类就可以收集这些细菌,使用不同的方法从中分离出需要的金属。

细菌“矿工”在黄金的开采方面帮了大忙。某些芽孢杆菌,比如蜡样芽孢杆菌可以嗅出黄金的气味,人们可以将它们当作黄金探针,根据其分布、数量等特征来寻找黄金矿区。找到矿区后,人们还可以利用细菌来开采黄金。澳大利亚科学家曾在金矿中找到了一种“聚金细菌”,矿区中80%的矿石颗粒上都有这种细菌存活。这种细菌需要利用金属金进行代谢,它体内具有一种特殊的酶,能将化合物中的金离子变成惰性固体金,从而创造出微型金块。通过这一过程,“聚金细菌”能将散落的金离子聚积成黄金,自然界中天然金矿的形成也许都离不开“聚金细菌”的功劳。如果人类可以利用好“聚金细菌”,那么就能从含金量非常低的矿石中提取出宝贵的黄金。

除了黄金,细菌还能帮忙开采其他金属。目前美国已大规模地使用细菌冶金法从废弃物中回收铜,其生产量已相当惊人。近年来,中国也开始利用细菌冶金法采冶锰、镍、金、银等多种金属。

带上细菌去外太空

细菌不仅能在地球采矿,由于其强大的生存和繁殖能力,它们在太空中也能高效工作。2019年,英国科学家在国际空间站上让细菌进行了“采矿”工作。该团队开发了一种火柴盒大小的小型设备,称为生物采矿反应器,每个反应器都养着一种细菌,随后科研人员往溶液里投入了一小块玄武岩。之所以选择玄武岩,是因为它在月球上很常见,如果细菌采矿证实可行,很快就能在月球上应用起来了。

科学家在国际空间站上让细菌进行了“采矿”工作。

在随后的三周内,研究小组分别模拟了火星重力、地球重力和微重力三种条件,测试了鞘氨醇单胞菌、枯草芽孢杆菌和耐金属贪铜菌等三种细菌的采矿能力。反应器中的细菌丝毫未受太空站里的微重力强辐射影响,生机勃勃,而在采矿能力上,虽然枯草芽孢杆菌和耐金属贪铜菌表现平平,鞘氨醇单胞菌的表现却很惊艳,与未加细菌的对照组相比,鞘氨醇单胞菌溶液中的稀土矿物含量足足提高了4倍多,这些矿物质正是细菌从玄武岩中提取出来的。

另一组英国科学家的研究结果还表明,在重力降低的条件下,细菌开采金属钒的能力提高了283%。钒是一种工业、农业、国防上经常作为合金元素添加到钢中的重要元素,用于制造高强度、耐腐蚀的材料。由此可见,让细菌作为太空“矿工”进行大规模生物采矿工作的未来并不是幻想。

细菌实在是太神通广大了,未来,真的去往系外星球时,人类可不能忘了带上这种万能助手。

THE END
1.疯狂的黄金中外管理2年来,黄金的收益远远超过了股票、期货、货币汇率,甚至是北上广深的房产。 文:陈九霖(北京约瑟投资有限公司董事长)、陈百应(西交利物浦大学管理学硕士、北京林应企业管理有限公司董事长) 黄金是人类较早发现并利用的贵金属。据史料记载,人类社会早在公元前6世纪,出现了第一枚金币,这是黄金作为货币的开端。黄金因为https://www.shangyexinzhi.com/article/23366311.html
2.中国黄金的闪耀古老传说与现代价值在人类历史的长河中,黄金不仅是一种稀有金属,更是人类文明发展过程中的重要标志。中国作为世界上发明了造币技术和纸币的国家,其对黄金的认识和使用同样具有悠久的历史。 二、古代黄金文化与神话故事 在中国古代,黄金被赋予了神圣的地位,不仅用于祭祀仪式,也常常出现在各种民间传说中。例如,《山海经》记载了“九黎之国https://www.4vj1h2k9y.cn/yan-jing/379894.html
3.的珍贵差异与价值对比材料加工金银作为贵金属的代表,其价值不仅体现在货币和艺术领域,还体现在工业领域,金和银在价值上存在一些差异,投资者在投资和收藏时应该充分考虑这些差异。“金白银贵”是一个相对的概念,投资者应该根据自身情况选择合适的投资方式和时机。https://www.bjhlhyjs.com/post/947.html
4.欧洲贵金属标记的来历及其含义贵金属上的纯度标记最初是为了在黄金制品上饰上显示黄金纯度,给黄金制品打标记可追溯至1200年时期法国的路易九世和英格兰的爱德华一世统治时期。随着市场的和贸易的发展,法国和英国都制定了相关的法律,并且指定了专门检验机构对贵金属物品开展检验 法国1838年金饰 鹰头标记表示含金量为18K 750 法国1838年银饰 野猪头头https://m.douban.com/group/topic/251252510/
5.黄金K的来历所以,我们就不难理解18K金、24K金的含义了:18K金所表示是黄金的含量为18/24,也就是75%,其余的25%为其他金属,在金饰中通常为铜、白银等。24K金则表示纯金。相对而言,中国消费者对金饰的纯度要求较高,所以在中国市场上,比较常见的金饰品种为24K和18K。不过,在欧美,人们对金饰的美观需求更大,我们可以看到不少低https://mip.cngold.org/zhubao/xw5765462.html
6.股票市场股票基础知识炒股入门知识贵金属交易市场1.6 黄金ETF的来历和对市场的影响力 黄金ETF基金是以黄金为基础资产,追踪现货黄金价格波动的金融衍生品,在国外市场异常火爆。在本节课您将学习到:黄金ETF的运营原理是什么?黄金ETF作为一种在交易所交易的开放式基金,其交易优势有哪些? 进入课程 1.7 黄金ETF背后的利益和秘密 https://www.51tzb.com/video/list-51.html
7.神秘的黄金分割3篇(全文)按照GB/T18043-2013《首饰贵金属含量的测定X射线荧光光谱法》中规定, 根据测量结果做不确定度评估, 该标片作为普通检测可得出测量结果范围为: (999.9±0.4) ‰ (k=2) (校正曲线:y=0.95136x+4.85852) (测量10次数据得出结论) 。即该标片测量结果范围为999.9‰~999.5‰。 (注:每台仪器及所用黄金标样根据批次https://www.99xueshu.com/w/ikeyowxmcjb5.html
8.贵金属投资app对伦敦银行情查询的好处伦敦银这时候我们掏出贵金属投资APP,随时随地就能在APP之内进行伦敦银行情的查询,不论是吃饭、睡觉、上厕所,只要手边摆着这么一台手机,那么,我们对伦敦银行情价格的查询,就是手到拿来的。 当然选择贵金属投资APP对伦敦银行情价格进行查询的时候,也需要注意这个贵金属投资APP的来历,看它是门户网站开发的呢,还是相关平台开发https://www.gold2u.com/junior/10046585.html
9.担担面的来历是什么?担担面背后有哪些小故事?担担面可以说是最具代表性的四川小吃,担担面是八大菜系之一。与其他川菜肴相比,担担面的烹饪非常简单,但要做出非常美味的食物并不容易,如果是地道的,那就更不容易了。可以说,如果能做好一碗正宗的担担面,其川菜的烹饪水平应该也不会太差。 关于担担面的来历,清代的时候,川蜀地区的自贡有一个名叫陈包包的小商人,他http://zixun.hnmdtv.com/zixun/2023/0331/231803.html
10.文章来历不明将追究责任昨日,宝能在官网回应称,宝能集团在2016年9月12日下午发现集团名下微信公众号出现一篇《那些年被万科高层出卖过的大股东》的文章,该文章来历不明,发现后马上予以删除,宝能从未授权任何主体或个人发布此文,将追究相关责任。从此前该公众号的内容来看,其他文章并未涉及宝万之争,以宣传企业经营活动为主。 宝万之争一直http://sztqb.sznews.com/html/2016-09/14/content_3619014.htm
11.化学元素名称来历(精选6篇)银和黄金一样,是一种应用历史悠久的贵金属,至今已有4000多年的历史。由于银独有的优良特性,人们曾赋予它货币和装饰双重价值。纯银是一种美丽的白色金属,银的化学符号Ag,来自它的拉丁文名称Argentum,是“浅色、明亮”的意思;该词的起源是希腊语Argyros(词头Argos意思是光泽或白色)。阿根廷(Argentina)是其同源词。https://www.360wenmi.com/f/fileoyec3x3o.html
12.瑞士贵金属印记:女皇头的秘密贵金属印记,就像是手表的身份证,它可是鉴定手表材质真伪的关键哦!今天,咱们就来聊聊这些印记中的女皇头。 女皇头的来历 女皇头印记是瑞士早期使用的一种贵金属印记。简单来说,它代表了18k金。在瑞士的贵金属印记体系中,不同的图案代表着不同的材质和纯度。女皇头印记就是用来标识18k金制品的。 https://mbd.baidu.com/newspage/data/dtlandingsuper?nid=dt_4399234371132171582
13.中船黄冈贵金属有限公司最新招聘信息中船黄冈贵金属有限公司隶属于特大央企中国船舶集团有限公司,是全球技术门类最全、国内最大的动力装备上市公司中国动力(股票代码:600482)全资子公司,中国船舶第七一二研究所科技产业平台,国家高新技术企业。公司主要致力于贵金属领域产品研发、生产和销售,现有硝酸银、光伏正银、贵金属精炼、贵金属盐、高纯金属、电子浆料六https://www.51shuobo.com/comp/1565583.html