在我们的星球上，没有任何一种生命形式能够像单细胞细菌那样成功地渗透到每一种环境中。这些围观世界的小东西担当着许多角色，其中一些微生物也是净化贵金属的专家，有些竟然可以加工出微型的金块。
目前，有国际研究小组已经深入研究了一种贪吃金属的细菌——耐金属贪铜菌（Cupriavidus metallidurans）。它们能够摄取有毒的金属化合物，同时生长发育，并排出微小的金块作为副产品。研究人员揭示了其运作机理，相关研究已经发表在学术期刊《金属组学（Metallomics）》。
和许多其他元素一样，黄金也可以进入所谓的生物地球化学循环。它能够溶解，转移，最终重新积聚到地球的沉积物中。
在这一过程中，每一环节都有着微生物的参与。科学家不禁发问，金离子在土壤中通常会形成高毒性的化合物，然而这些微生物为何没有被毒害呢？
早在2009年，人们首次发现棒状耐金属贪铜菌能够排出小金块。当时科学家看到，这种细菌能以某种方式摄取有毒的金化合物，并将金元素转化为金属形式。而这种有机生命本身却没有受到任何明显的危害。
首席研究员，地质微生物学家弗兰克·瑞斯曾介绍：“这项研究表明它们和金化合物的解毒紧密相关，并由此形成了生物矿化的金。”
现在，经过多年深入研究，瑞斯和他的同事终于揭开了细菌实现如此惊人壮举的确切机制。
C. metallidurans细菌在含有氢和一系列有毒重金属的土壤中能够繁荣生长。这意味着它们与其他在这种环境中容易中毒的生物体不存在竞争。
德国哈雷·维滕贝格大学微生物学家Dietrich H. Nies作为研究的共同作者，这样说道：“如果生物体选择在这里生存，就必须找到一种方法来保护自己免受这些有毒物质的伤害。”
事实证明，这种细菌具有相当巧妙的保护机制，它们不仅能够应付金，还可以处理铜。
含有这两种元素的化合物可以很容易地进入耐金属贪铜菌细胞。一旦摄入化合物，它们就会将铜离子和金复合物转运到细菌内部，化合物在那里会被严重破坏。
具体来讲，细菌利用酶将有害的金属转移出细胞。对于铜来说，对应的是有一种叫做CupA的酶。但是黄金的存在会引起新的问题。
Nies表示：“当金化合物也存在时，酶遭到抑制，有毒的铜和金化合物会留在细胞内。”
对于其他普通细菌来说，面对这种状况时恐怕只能放弃，并迁移到毒性较弱的区域生活。但对于耐金属贪铜菌C. metallidurans来说，它们拥有另一种酶，科学家称之为CopA。
利用这种分子，细菌可以将铜和金化合物转化成不易被细胞吸收的形式。
根据Nies的解释，这能够确保更少的铜和金化合物进入细胞内部。
“这样细菌中毒程度很小，排出铜的酶可以顺利地处理多余的铜。”
有趣的是，这个过程不仅让微生物去除了无用的铜，而且还在细菌表面产生了少量细小的金块纳米颗粒。
研究团队在以往工作基础上，进一步掌握了细菌“拉出金块”的机理。这意味着科学家已经向解开黄金的生物地球化学循环迈出了一大步。
当然，最重要的还是能够将细菌这种奇妙的能力善加利用。
未来，这种能力可以被用来从含有少量金属的矿石中提炼贵金属。这在当前是非常棘手的难题，所以这项技术的研发颇具前景。
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