在過去,,通過諸如公牛、馱馬,、水牛甚至大象等體形碩大和負(fù)重力強(qiáng)的動物,,人類文明得以建立和進(jìn)步。到現(xiàn)在,,隨著科技的日新月異,,全世界最小的細(xì)菌――只有5微米(1微米相當(dāng)于1米的一百萬分之一)長的枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)也加入了人類文明的推動進(jìn)程??茖W(xué)家指出,,這些細(xì)菌將會成為帶動未來每一個齒輪――從鐘表到汽車零件――轉(zhuǎn)動的重要能源。
在過往實(shí)驗(yàn)中,,美國阿貢國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家已經(jīng)利用這種單細(xì)胞細(xì)菌驅(qū)動了為其自身重量數(shù)百萬倍的裝置,。物理學(xué)家伊戈?duì)?#12539;艾倫森說:“生物系統(tǒng)非常高效。我們可以從生物學(xué)科獲得知識,,并加以利用,。”
據(jù)悉,在相互作用的過程中,,微生物之間會產(chǎn)生更大合力,,從而好比太陽能電池板能夠捕捉光子能量一樣,為人類提供新的能量,。經(jīng)過刻苦攻關(guān),,艾倫森和其他研究人員發(fā)現(xiàn)了如何利用枯草芽孢桿菌等生有鞭毛的細(xì)菌產(chǎn)生和傳遞能量的方法,并在美國科學(xué)學(xué)院院刊上發(fā)表了相關(guān)文章,。
據(jù)了解,,當(dāng)聚集在一起的細(xì)菌一齊游動的時候,,它們的速度是單個細(xì)菌移動速度的5倍,,足以驅(qū)動一定重量的裝置。艾倫森說:“就像一群鳥兒或一群魚兒一樣,,細(xì)菌也會集體行動,。雖然如此,,但是由于它們沒有眼睛,而且規(guī)模也要小得多,,所以相關(guān)機(jī)制大為不同,。”
細(xì)菌數(shù)量成關(guān)鍵
在這個過程中,細(xì)菌的數(shù)量至關(guān)重要――過少不會產(chǎn)生足夠力量,;過多則會結(jié)成生物膜,。與此同時,雖然艾倫森可以根據(jù)對氧氣流的調(diào)節(jié)來終止和開始細(xì)菌的運(yùn)動,,但是由于細(xì)菌之間的“傳動齒”并不規(guī)則,,所以在受到推動的時候,受力裝置只能朝一個方向轉(zhuǎn)動,。
另外,,和細(xì)菌的微小體積一樣,它們所產(chǎn)生的能量也非常微弱,。艾倫森由此開玩笑說:“你不能借此來解決奧巴馬提到的能源問題,。”(生物谷Bioon.com)