在最新一期《焦耳》杂誌上，瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)研究团队报告了生物电子学方面的一项突破性成就，其提高了常见的大肠桿菌的发电能力。论文概述了一种新方法，可彻底改变废物管理和能源生产。

 这一突破不仅可以彻底改变可持续能源工作，还可以将每年产生的超过六千四百亿磅的人类排泄物转变为公用事业公司名副其实的金矿。电力通常是由流过涡轮机的水流产生的，如水力发电大坝，或者是通过流过涡轮机的热蒸汽产生的，如核电和一些燃煤和天然气发电厂。这种新方法将两个电极浸入受污染的水流中，使用了大肠桿菌通常电化学活动的新基因超动力版本，以产生从污水到电线的电流。

 大肠桿菌是一类广泛且多样化的细菌，存在于人类和动物肠道以及自然界中，以腐烂的有机物质为食，是生物学研究的主要内容，科学家已经通过细胞外电子转移(EET)过程来使这种细菌发电。EPFL研究人员对大肠桿菌进行了改造，使其增强了EET能力，进而成为高效的“电子微生物”。与之前需要特定化学物质才能发电的方法不同，经过生物工程改造的大肠桿菌可在代谢各种有机底物的同时发电。

 这项研究的关键创新之一是在大肠桿菌中创建了一个完整的EET途径，这是前所未有的突破。通过整合奥奈达希瓦氏菌，研究人员成功地构建了一条跨越细胞内外膜的优化路径。

 经过改造的大肠桿菌在各种环境中都表现出了非凡的性能，包括从啤酒厂收集的废水。在其他可发电微生物的生命岌岌可危时，改良后的大肠桿菌仍然生机盎然，这展示了其在大规模废物处理和能源生产方面的潜力。

 研究人员表示，他们能够利用“生物工程电动细菌”一边发电，一边处理有机垃圾，可谓“一石二鸟”。

 经过改造的大肠桿菌可用于微生物燃料电池、电合成和生物传感等。此外，大肠桿菌的遗传可塑性意味着它可被“量身定做”，以适应特定的环境和原料，成为可持续技术开发的多功能工具。

 洛桑联邦理工学院团队表示，他们研究的意义不仅仅限于废物处理。他们相信，工程化的大肠桿菌可以帮助为微生物燃料电池提供动力并操作特殊的生物传感器。研究人员为，他们的工作非常及时，因为工程生物电微生物正在突破越来越多的现实应用的界限。