未来生物科技让细菌修复混凝土结构

水泥墙随着使用时间的增加会出现裂缝，不仅修补相当麻烦，还会造成安全隐患。荷兰代尔夫特理工大学微生物学家约恩克发明出了一种可自我修复的水泥，可防止水泥墙出现裂缝。这种细菌能深入到混凝土裂缝当中，并通过产生碳酸钙、胶质物以及丝状细胞的方式，将开裂的混凝土结构重新黏合在一起，而当细菌硬化后，其物理强度也会与周围的物质保持一致，平均3周内就能修复裂缝，这种细菌的名字叫做BacillaFilla。

BacillaFilla修复混凝土结构原理示意图

BacillaFilla，它是枯草杆菌的改基因版。而枯草杆菌在普通的土壤中通常就能发现，研究人员改变了它的基因特性，做到只有处在混凝土独特的酸碱度环境下，细菌才开始发育生长。它们还被规划成一旦生长，细胞会尽可能深地进入到混凝土的裂缝中，而当细菌在这里累积到足够数量时，它们还会感受得到。

细菌的积聚，让细菌认识到已到达裂缝的最深部分，在这里细胞开始发育菌丝，生成碳酸钙，并分泌一种细菌胶将周围的一切固定。一旦硬化之后，细菌原则上与混凝土本身一样的牢固，恢复了混凝土结构的强度，延长了周围混凝土的寿命。

更奇妙的是，这种细菌还包含一种自毁的基因，它不会远离自己的混凝土目标而无序地增殖。这很重要，如果细菌越出范围继续生长、无法制止的话，也是一件烦人的事。研究人员表示，建造混凝土结构往往要付出昂贵的环境代价，希望BacillaFilla能延长混凝土结构的寿命，也是对环境的保护。它也能部署到经历过地震的区域，在短时间内加固被损坏的建筑物，尽量减少灾后必须拆除的结构的数量。

上面三张照片说明了BacillaFilla的修复能力：最左边的是混凝土建筑上一个未修补的微型裂缝，中间是BacillaFilla细菌在裂缝上进行繁殖的画面，它产生碳酸钙和“细菌胶水”，填补了裂纹紧贴相结合的混合体。最右边是裂缝已经修补完毕。

BacillaFilla修复后的墙面

BacillaFilla是生物技术与材料科学的一个交叉，我们将在未来看到很多这样的技术。研究人员指出，混凝土裂缝修补细菌比起直接用水泥修复要环保得多，是天然的绿色材料，BacillaFilla在未来有更多领域可以大展身手。