地下深处甲醇“身世之谜”破解
科技日报·2026-01-14 16:13

研究核心发现 - 我国科学家与日本科学家合作,在国际权威期刊《自然》刊文,发现了一种地下深部生物圈中合作共赢的菌群互作新模式,为解答微生物产甲烷过程中甲醇的来源谜题提供了新线索 [1] - 研究揭示了厌氧细菌“嗜甲酸赵氏杆菌”与厌氧古菌“胜利甲烷嗜热微球菌”之间通过种间甲醇转移实现互营代谢,这是一种全新的菌群互作产甲烷模式 [2] - 该研究不仅丰富了深部生物圈碳循环的认知,为地下甲基化合物的生物来源提供了新线索,也为未来开发“地下沼气工程”和碳减排新技术提供了新思路 [2] 微生物特性与作用机制 - 厌氧细菌新科物种“嗜甲酸赵氏杆菌”被比喻为“酿假酒大师”,它通过一种全新的甘氨酸—丝氨酸循环介导的代谢途径,将甲酸“酿造”成甲醇,这是首次在微生物细胞内发现该途径 [1][2] - 厌氧古菌新科物种“胜利甲烷嗜热微球菌”被比喻为专门吃甲醇的“醉翁”,它虽不会产生甲醇,但能消耗甲醇并将其转化为甲烷 [1] - “嗜甲酸赵氏杆菌”独自代谢时,会因甲醇积累导致酿造过程停滞,而与“胜利甲烷嗜热微球菌”合作后,后者消耗甲醇解决了积累问题,使持续产甲醇并最终生成天然气成为可能 [1] - 这种合作克服了甲酸转化为甲醇过程所面临的热力学限制 [2] 科学意义与行业应用前景 - 此前已知的细菌与古菌互作产甲烷(互营代谢)主要依赖于微生物间的氢气、甲酸或电子传递,本次发现的种间甲醇转移是一种全新的模式 [2] - 该发现深化了对地球深处无光无氧极端环境中微生物推动碳循环、产生甲烷(绿色能源)过程的理解 [1] - 研究成果为未来开发“地下沼气工程”提供了新的科学依据和潜在技术路径 [2]

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