“石油怪兽”的秘密武器 ——爱吃石油的微生物

西北大学附中高三年级理（4）班张远麒

大家应当都还记得小时候看奥特曼的情形。怪兽为了吃石油，袭击油厂、港口和码头，给人们造成了巨大的灾难，后来在人类和奥特曼的攻击下怪兽被消灭。对我们人类来说，这仅仅是一种科幻式的夸张；然而，在现实生活中确实有这么一种“石油怪兽”，相比破坏力极强的怪兽来说他们要温和得多——一类天生喜好“吃”石油的微生物。他们与人为善，积极地为人们解决时下最令人头疼的石油泄漏污染问题。

石油被称为“工业的血液”，伴随着工业的发展会给人类带来两个难题，一是如何高效开采，二是怎样避免石油开采过程中的泄漏事件。石油有着特殊的理化性质，一方面增加了石油开采的难度；同时，石油造成的污染以及对环境的危害也较难治理——墨西哥湾漏油事件就是一个典型。“吃”石油微生物的发现，给石油污染治理找到了一个途径，及时地遏制了一场危机。这是史上最大规模的将微生物应用到石油的污染治理的典范。

由于这类微生物对于石油有着独特的“癖好”，因此他们也被称作“石油微生物”，其实是一大类可以分解消化石油中不同类型化合物的微生物的总称。其中一种微生物，比如常见的铜绿假单胞菌，经过独特的“进食——消化”过程，可以“吃掉”石油中的几种组分。在这类微生物大家族的共同努力下，那些意外泄漏的石油便可被安全地消灭掉。首先，这类微生物向外释放他们的秘密武器——一些可以将石油化合物大分子转化成石油小分子物质的酶，之后利用身体表面的一层特殊的结构，像吸盘一样将石油化合物吸到他们的表面（细胞壁），他们的表面有一种类似于“运输货物的货车”的物质——载体蛋白，这种蛋白会搭载着石油化合物，将他们运输到自己的身体内部（细胞膜上）。石油化合物到达体内以后，大批量秘密武器（酶）会将这些石油化合物转化成新的微小的分子型物质，使得其他种类微生物都有能力进行分解。值得一提的是，转化后所得到的这类小分子物质主要是对环境无害的如二氧化碳和水等物质。从微生物降解石油的整个过程中，我们不难发现，最关键的环节就是酶的功效，酶在这个过程中首先是起到了将细胞外的大分子石油化合物降解成小分子物质的作用，这有点类似于“加工厂”，它仿佛有着磨碎的功能，把一大块的东西分成若干个较小的东西。之后再被运输到石油微生物的体内进行进一步的消化。这样，初步降解的工作基本完成。剩下的后续降解任务显得似乎不是那么难，于是转化后的各种小分子就被分配给每一个平凡普通的“小兵”——各种各样的微生物。也就是说，后续的降解工作对微生物本身种类不挑剔，自然界中存在的大量微生物便可完成后续降解。

石油微生物虽然有着这么强大的“消化能力”，但有时也会遇到意想不到的困难。比如在低温条件下，石油自身黏性增加，有毒物质分子运动减慢，不利于石油微生物吸附石油。而且温度也影响石油微生物体内酶的催化效果，降低“消化”速率。在石油微生物“消化”的过程中，还需要大量的氧气参与，有时大面积的石油覆盖会阻碍石油微生物与外界进行空气交换，从而影响着其对于石油的“消化”。此外，在特定环境中缺乏一些石油微生物生长发育所必需的微量元素，这也同样影响他们的生长发育，影响最终的消化效率。如何解决这些问题，正是目前科学家们生物的研究重点，相信随着时间的推移，他们会发现更加强大的石油微生物。

除了可用于处理污染问题，石油微生物对于开采新的石油、提高生产效率有着独到的贡献。目前开采石油主要是利用水将地下的石油“挤”出来的方法。开采一些重油时往往由于其黏度过高而非常难以开采。利用这些石油微生物“吃”的本领，可以很轻易地软化这些重油，使他们的流动性增强，从而便于开采。这些石油微生物在生长过程中，也会占据石油在岩石中的孔缝，挤出那些藏在岩石缝隙中的石油，从而提高产油效率。最重要的是，利用这些石油微生物采油不仅成本十分低廉，而且环境效益极佳，这些优势都有助于石油行业的发展。

随着人们对石油微生物的进一步研究，他们的面纱也将逐步被揭开；越来越多的石油微生物菌种将被发现并加以利用。他们的作用机理将为今后人工可控地调整微生物降解石油全过程提供更科学的指导，以使得微生物能够更好地为我们生活服务。感谢那些耕耘于一线的科研工作者们的辛勤劳动和付出，相信因为他们的务实敬业精神，石油微生物的应用前景将会越来越好。

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