天津大学学生团队利用混合菌开发高效微生物燃料电池
由于资源和能源的匮乏，人们的目光从传统的风能、电能转向了更接近自然、更廉价的微生物电催化。用工程理念通过不断改进来优化微生物燃料电池已成为近年来生物化学领域的研究热点之一。大学生团队首次将混合菌系这一复杂概念应用于微生物燃料电池，获得了更加高效稳定的电输出结果。
微生物燃料电池是一种利用微生物将化学能转化为电能的装置。目前，国内外已开发出多种单菌株微生物燃料电池。然而，由于产电细菌代谢能力有限，改进空间小，转化困难，培养条件苛刻，传统微生物燃料电池发电效率低，难以实现工业化应用。
天大的微生物燃料电池选择了混合菌群系统。学生用基因工程改造菌种，使工程培养的杂菌系统不仅能诞生，而且能高效合作。“在我们设计的系统中，每种微生物都有自己独特的功能，分工明确，各司其职。这可以降低传统微生物燃料电池中产电细菌的代谢负担，提高其电子转移效率，使系统供电持续时间更长，效率更高。”团队成员之一、天津大学化工学院生物化学专业研究生刘悦说。
“细菌就像一个团队，各司其职。培养基为它们提供生存所需的空气和水。我们希望在未来，通过给它们喂一勺糖或一把含纤维素的草，它们会更有动力，发电量也能满足我们的生活和生产需要。”团队指导老师、天津大学化工学院袁教授说:“经过逐步的技术优化，它可以产生与锂电池相同的功率输出，持续时间长，成本低，零污染。”
据了解，这种由天大化工研究所研发的电池可持续高效发电80小时以上。未来通过工程设计和器件材料的改进，有可能做成5号电池，甚至是手机电池。
国际基因工程机器设计大赛的评委们高度评价了来自天津大学化工学院的团队所取得的成绩。英国埃克塞特大学生物中心主任约翰·艾尔教授说:“混合菌电池前景很好，天大做得非常好。”
由麻省理工学院主办的国际基因工程机器设计竞赛是合成生物学领域最高级别的国际学术竞赛。合成生物学试图重新设计现有的自然生物系统，或者设计和构建人工生物系统，目的是通过了解自然生物系统的运行机制，创造一个全新的生物系统。