四川科学家发现距今35亿年、具有产生甲烷能力的微生物把地下石油变成气体“飘”出来？有可能！

四川科学家发现距今35亿年、具有产生甲烷能力的微生物 科学家在实验室做无氧实验。

华西都市报-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，竟然和一个“小家伙”有关。“它”叫产甲烷古菌，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，现在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，这项研究成果在线发表在国际顶尖学术期刊《自然（Nature）》杂志上。

新发现 产甲烷古菌“吃”原油吐甲烷

产甲烷古菌是地球上最古老的一种微生物，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，把众多菌株的功能汇聚于一身，负责整个生产过程。”专家介绍，过去认为，产甲烷古菌只能利用非常简单的化合物产生甲烷，如H/CO、乙酸和甲醇等一碳和二碳化合物。

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”团队协作、互帮互助的一个过程。

早在2008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。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、“90后”周卓介绍。

大能量 或有望破解残余原油开发难题

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在现有技术下无法开采。

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，在地下的层面将存在一个巨大的沼气池。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“驯化”培养让它发挥更大功效

此次最新研究成果已经在线发表在顶尖学术期刊《自然（Nature）》杂志上，但专家们表示，现在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。

专家告诉记者，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。

除此之外，其实在人体的肠道里面，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相关。

目前有些国内外的医生，也通过沼气研究所提供一些技术支持，去做一些临床探索研究。“包括我们在做废弃物和污染物的处理上面，就是这样一类的微生物，它都有很好的应用前景。”专家说。

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