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　由真菌和细菌建造的房子，或许听起来像是科幻小说的东西。不过，这次美国科学家利用这些微生物，做出拥有自我矿化与修复能力的建筑材料，不仅有望代替部分混凝土，还有望让微生物帮大家盖房子成为现实。

　先前科学家利用一些微生物的特性诱导它实现碳酸钙沉淀（MICP），变成具有潜力的工程生物材料（ELM），用于建造或修复简单承重结构。尽管部分ELM材料成功走进商业市场，但市场上的接受度并不高。

　原因是ELM材料存活期短，还需特定储存条件才能延长其寿命等问题。另外，该种材料现阶段还难以修复复杂的内部建筑结构，这些问题都限制了它的潜在用途和效益。

　这次，美国蒙大拿州立大学实验团队利用巴氏孢子八叠球菌和粗糙脉孢菌培育出密集的海绵状菌丝体作为生物材料框架，创造出一种活的、可自我修复的建筑材料。该研究成果于4月16日发布在《Cell Press》期刊杂志上。

　他们选用的巴氏孢子八叠球菌，是一种土壤常见的嗜碱菌，对于环境影响小，无致病性，只需摄取营养物质和钙离子就能进行矿化反应。粗糙脉孢菌（又称粉色面包霉菌）同样无致病性，菌丝生长快，子囊孢子耐热，并具尿素分解诱导的MICP能力。

　研究人员将能够产生碳酸钙（可从珊瑚、蛋壳和石灰石中发现）的巴氏孢子八叠球菌，引入由粗糙脉孢菌生长的真菌菌丝体框架中，巴氏孢子八叠球菌在里面继续进行生物矿化作业，将原本柔韧的菌丝体逐渐硬化成坚硬的结构，且硬度会大幅度提升。

　另外，他们发现自主研发的工程生物材料能够在干燥、温度23°C到30°C的环境下，依然能保持超过4周的生物活性，要长于其它类型的工程生物材料，这有助于做成良好的工程生物材料。

　研究人员使用配备能量色散光谱的扫描电子显微镜（SEM-EDS）观察菌丝体框架矿化后的样子。结果显示，巴氏孢子八叠球菌在代谢尿素（细菌的食物）后会产生碳酸钙，而这些矿物结晶会逐渐融入菌丝体里面，使得整个菌丝框架的密度和稳定性得到近一步强化。

　该团队为了验证这种生物矿化ELM材料，是否能进入实用阶段，将其放置含有复杂孔洞的模具中。结果显示，这些生物矿化框架以同心圆环的方式生长，最后填满模具的内部空隙，展现该材料生物优异的修复能力。

　他们还表示，虽已证实真菌菌丝体作为生物矿化ELM的潜力，但仍需解决两种微生物无法共同培养，以及材料机械性能需优化的问题。未来将持续研究改善这些问题，推动该材料的大规模生产，以替代部分高耗能建筑材料，降低环境污染。

　该实验的主要作者之一、蒙大拿州立大学助理教授、通讯作者切尔西·赫弗兰则表示，“此前生物矿化材料的强度不足以全面替代混凝土。不过，我们和其他人正在努力改善它们的性能，以扩大未来的应用范围。”

　赫弗兰还表示，“我们了解到真菌框架，对于控制材料的内部结构非常有用。现在我们已成功创造出类似皮质骨（同心圆）的内部几何结构，未来有望开发更多的几何结构，用于优化其它材料的内部结构。”