细菌成了“愈合剂”或能开启生物建筑新时代

   科技日报北京5月18日电 （记者常丽君）还记得《终结者》电影里那个受伤后能自动愈合的机器人吗？它的神奇能力要归功于液态金属合金。最近，荷兰代尔夫特理工大学微生物家造出了类似的酷材料：自动愈合的“生物混凝土”，能在一种产石灰石细菌的帮助下有效修复自身裂缝。

   混凝土是世界上最普遍的建筑材料，无论多么细心地混合加固，所有的混凝土最终都会产生裂缝，有时裂缝还会导致建筑物倒塌。因此人们一直在想方设法让混凝土更加耐用。“混凝土裂缝会产生渗漏。如果墙壁地板上有裂缝，地下室、车库就可能进水，水渗入混凝土内的钢筋会使钢筋锈蚀，建筑物就有垮塌的风险。”代尔夫特理工大学微生物教授汉克·约克斯说，“我们发明了一种生物混凝土——利用微生物自动愈合的混凝土。”

   据雅虎网站17日报道，约克斯自2006年起就开始研究这种“生物混凝土”。当时一名混凝土技术专家提出，可否用细菌让混凝土自行修复。解决这一问题面临许多挑战。混凝土就像岩石一样，非常干燥而且碱性极强，“修复细菌”在被水激活之前，必须长年处于休眠状态。约克斯最终选择了孢芽杆菌，因为它们喜欢碱性环境，产生的孢子在没有食物和氧气的情况下能存活几十年。

   约克斯说：“之后的难题是，细菌不仅要能在混凝土中被激活，还要能产生修复材料——石灰石。”细菌必须有食物。糖是一种选择，但糖会让混凝土变软变脆弱。最后他选择了乳酸钙。约克斯把细菌和乳酸钙装进生物降解塑料做成的胶囊，然后把胶囊加入到湿的混凝土中混合。

   生物混凝土看起来和普通混凝土一样，只是添加了额外成分“愈合剂”。混凝土出现裂缝后，水进入裂缝打开胶囊，细菌则开始发芽、增殖并食用乳酸钙，通过代谢把钙和碳酸离子结合，形成方解石或石灰石，逐渐弥合裂缝。

约克斯希望，这种混凝土能开启一个生物建筑的新时代。“这是自然与建筑材料的结合，大自然无偿供给我们很多有用东西——比如这种产石灰石的细菌。如果我们把它填充到建筑材料中，确实很有益处。这是以一种新理念把自然与建筑环境结合在一起的好例子。”

    总编辑圈点

  生物混凝土的创造让人不禁想起2008年诺贝尔生理学和医学奖获得者哈拉尔德·楚尔·豪森的著名发现——自愈。这个用来阐释人体和其他生命体在遭遇外来侵害或出现内在变异等危害生命情况时维持个体存活的医学现象，如今被用在现代工业的生命支撑体——建筑之上。跨界总是带给人们无尽的想象力，当具有自发性的自愈过程被展现于混凝土之中，建筑物将迎来新的“生命”，它将成为大自然的一部分，具有“生长”的能力。有时，科学家带给我们的惊喜远比科幻电影更值得期待。

 荐稿人:wdl 2015-05-19  执行编辑:tmy 2015-05-20  责任编辑:zjy 2015-05-20