顛覆傳統生物學認知！來自美國萊斯大學的生物學家近日取得一項突破性發現：某些細菌在完全沒有氧氣的極端環境下，竟然能夠透過一種獨特的“放電”方式來維持生命，將體內產生的電子直接排出體外，實現“電呼吸”。這項研究為我們理解生命的多樣性代謝策略打開了新篇章，併為廢水處理、可再生能源和生物感測等多個前沿領域帶來了革命性的應用潛力。
神秘“電呼吸”：萘醌分子化身“電子快遞員”
這項刊登在權威科學期刊《細胞》（Cell）上的最新研究指出，儘管現代地球上絕大多數生物都依賴氧氣進行新陳代謝以釋放能量，但早於人類和植物出現的細菌，早已演化出多種在缺氧環境中生存的精妙策略，例如在深海熱泉或人體腸道這類環境中，氧氣稀薄甚至完全缺失。
研究團隊深入探索，發現某些細菌會利用一種天然存在的化合物——萘醌（naphthoquinones）。這種神奇的分子就像一個微型“電子快遞員”，能夠從細菌體內捕獲電子，並將其高效地傳輸到細胞外部的導電物質上。這一過程類似於電池放電，透過產生微弱的電流來獲取能量，從而讓細菌在缺氧狀態下依然能夠分解食物並維持生命活動。
萊斯大學博士生、該研究的主要作者昆度（Biki Bapi Kundu）形象地解釋說：“這種呼吸方式雖然看似簡單，但卻非常巧妙。萘醌就像分子快遞員，幫助細菌把電子送出細胞，從而能夠繼續分解食物併產生能量。”
實驗驗證：導電錶面上的生命奇蹟
為了進一步驗證這一驚人發現，研究團隊與加州大學聖地亞哥分校（UCSD）的科學家們展開了合作，透過精密的計算機模擬，成功證實了在沒有氧氣但存在導電錶面的環境中，細菌確實能夠順利生長併產生電流。
隨後的實驗室實驗也提供了直接證據：當這些細菌被放置在導電材料上時，它們不僅能夠持續活動，甚至能透過與表面接觸的方式“呼吸”。這無疑為“電呼吸”這一全新的生命代謝模式提供了有力的實證支援。