工程細(xì)菌能黏合混凝土裂縫

據(jù)報道，英國科學(xué)家借助轉(zhuǎn)基因技術(shù)開發(fā)出一種能使混凝土裂縫完全“愈合”的工程細(xì)菌。這種細(xì)菌能深入到混凝土裂縫當(dāng)中，并通過產(chǎn)生碳酸鈣、膠質(zhì)物以及絲狀細(xì)胞的方式，將開裂的混凝土結(jié)構(gòu)重新黏合在一起，而當(dāng)細(xì)菌硬化后，其物理強(qiáng)度也會與周圍的物質(zhì)保持一致。

科學(xué)家是通過一種被稱為枯草芽孢桿菌的細(xì)菌來完成上述實驗的，因此研究人員將這種建筑修復(fù)劑取名為BacillaFilla。

負(fù)責(zé)該項目的英國紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的詹妮弗·哈利南說，對于因地質(zhì)變動等原因造成的建筑結(jié)構(gòu)裂縫，此前并沒有十分有效的修復(fù)措施，而利用這種工程細(xì)菌就可以十分輕松地完成這一任務(wù)，并且與其他方法相比，細(xì)菌修復(fù)法也將更為簡單和環(huán)保。

一旦細(xì)菌孢子被激活，借助在微生物中所普遍存在的一種被稱為群體感應(yīng)的機(jī)制，它們就會迅速發(fā)現(xiàn)混凝土中縫隙并深入其中將其黏合。參與整個修復(fù)過程的細(xì)胞可以分為3種類型：一種負(fù)責(zé)生產(chǎn)碳酸鈣結(jié)晶，一種負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)化為絲狀細(xì)胞從而充當(dāng)強(qiáng)化纖維的作用，第三種則充當(dāng)膠水和黏合劑，同時也會填滿上述兩種細(xì)胞所形成的空白區(qū)域。

作為研究的一部分，研究人員不僅需要考慮工程細(xì)菌的優(yōu)點，而且也必須對其潛在的風(fēng)險加以防范。這種工程細(xì)菌的孢子只有在接觸到混凝土后才會生長，而這必須經(jīng)由混凝土中一種特殊pH值所觸發(fā)。當(dāng)菌群繁殖達(dá)到需要的數(shù)量時，細(xì)菌中的一種自我毀滅基因便會開始運(yùn)行，從而避免過度繁殖所帶來的副作用。

據(jù)研究人員稱，研發(fā)這種工程細(xì)菌的初衷就是想延長建筑的使用年限，減少混凝土生產(chǎn)以及建筑所產(chǎn)生的碳排放。哈利南說：“在整個人類的二氧化碳排放量中，混凝土生產(chǎn)就占到了大約5%，因此可以說，建筑能耗也是導(dǎo)致全球變暖的一個重要因素。如果能找到延長現(xiàn)有建筑使用壽命的方法，或許能在一定程度上減少對混凝土的需求，緩解對環(huán)境所帶來的壓力，對大自然和人類的可持續(xù)發(fā)展來說這絕對是一件富有意義的事情。”