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封面新闻记者田之路杨博拧开炉灶开关,烧火做饭,这个家家户户每天重复的动作,和今天我们要聊的一个“小家伙”有关。“它”叫产甲烷古菌,这种微生物具有产生甲烷(天然气的主要成分)的能力,是地球上最古老的一种微生物,距今已有35亿年的历史,终于被四川的科学家们发现。它的发现,或将应用于低品位油藏的残余油开采。北京时间12月23日,这项研究成果刊登在国际学术顶尖期刊《自然》杂志。新发现:产甲烷古菌直接“吃”原油,吐“甲烷”实验室荧光显微镜下,成千上万的绿色荧光细胞“自由欢快”的游着泳,这些微生物看不见摸不着,但是却具有大功能。产甲烷古菌是地球上最早出现的一种生命形式,它们通常只能生活在没有氧气的环境中。“此次发现的产甲烷古菌,挑起了大梁,把众多菌株的功能汇聚在自己身上,负责整个生产过程。”过去认为,产甲烷古菌只能利用非常简单的化合物,如H2/CO2、乙酸和甲醇等一碳和而碳化合物。农业农村部沼气科学研究所研究员白丽萍介绍,完整的沼气发酵过程,也就是复杂的有机质降解产甲烷过程,还需要多种不同的细菌和古菌一起参与,通俗地说,沼气发酵,是“微生物圈”的团队协作、互帮互助的一个过程。早在年,就有科学家证实油藏中存在原油降解产甲烷过程。但是,这种生物转化过程,与传统的沼气发酵类似,需要多种不同类型的微生物,通过互营代谢来完成的。最近,科学家推测自然界可能存在直接降解石油烃产甲烷的微生物,但是一直没有证据。“我们通过稳定碳同位素标记培养、高通量测序和高分辨质谱分析等多种手段和方法,证实了这种新型的产甲烷古菌具备直接吃掉长链烷烃(原油的主要成分)产生甲烷的能力。”该研究的第一作者,也是一位“90后”的周卓介绍到。小身体大力量:吃油产气或许有望破解枯竭油藏残余原油开发难题该研究的共同作者,中石化微生物采油重点实验室的首席专家汪卫东教授说,我国原油和天然气的进口依存度分别超过了70%和45%。传统的原油开采技术,主要是应用物理或化学的方法,来驱动地下深层的原油运移。尽管我国的采油技术处于国际领先水平,仍然有超过一半原油,现有技术无法开采。科学家们提出了一个脑洞大开的想法,能不能利用厌氧微生物,把液态的原油降解变成气态的甲烷,形成油气共采,最终达到高效率的原油开采利用率呢?过去的研究发现,降解石油烃产甲烷过程由细菌和古菌通过互营代谢完成,具有生长周期长、耗时久、体系不稳定等问题,难以实现工业化应用。但是这个新发现可能会破解这个技术难关,如果这些理论成果能够转化落地,地下的油不用抽出来,直接把油变成天然气,让气体“飘”出来进行甲烷的收集。“类似于我所过去在地面设计建设的户用和大中型沼气池,小的有数十方、大的有上万方。”沼科所所长王登山研究员介绍,将来这个技术如果突破的话,在地下的层面,可能这是几平方公里甚至几十平方公里的一个巨大沼气池。下一步,在这个基础研究上,会进一步通过技术攻关,力争实现“地下沼气工程”的工业化应用。未来可期:厌氧微生物可用于食品、医学、健康等多个领域此次发现成果已经刊登在学术顶尖期刊《自然》杂志,但专家们却表示,离这个看不见摸不着的小家伙横空出世还有一段距离。“我们计划3到5年左右,让它可以运用于实践。”白丽萍说道。承磊告诉记者,目前他们在思考如何对这个微生物进行“驯化”和培养,让它发挥更大功效。“未来有没有可能我们把菌做改造,吃一些有毒有害的物质,有没有通过基因改造的这种方式,他也有可能具备这个能力,至少科学家将来他可能就会做这样的一个尝试。”除此之外,其实在我们肠道人体的肠道里面,实际上也有产甲烷古菌的存在,而且现在来看产甲烷古菌也可能是跟人体的一些炎症性疾病,它是有一定的相关性的。目前有些国内外的医生,也通过希望沼气研究所提供一些技术支持,帮助他们去做一些临床探索研究,这是未来它也有应用前景的,“包括就是说我们做在废弃物和污染物的处理上面,就是这样的一类的这样的微生物,它都有很好的应用前景。”

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