近日，我校生态与资源工程学院土壤健康与调控研究团队黄玲艳副教授和福建农林大学周顺桂团队、广东工业大学袁勇团队合作在环境领域权威期刊《Environmental Science & Technology》（中科院一区TOP，IF=11.3）上发表题为“Microbial Autotrophy via Direct Uptake of Extracellular Electrons from Liquid−Solid Triboelectrification”的研究论文。黄玲艳副教授为论文第一作者，福建农林大学周顺桂教授、广东工业大学袁勇教授为共同通讯作者，武夷学院为第一完成单位。

该研究首次发现液固摩擦电效应可将机械能转化为胞外电子，作为电活性微生物的能量来源驱动其自养生长与代谢，突破了微生物仅依赖化学能和光能的传统认知，建立了摩擦物理与微生物学的全新关联。以Rhodopseudomonas palustris为模式电活性微生物，以聚偏氟乙烯（PVDF）为介电材料，构建液固摩擦电微生物杂化体系，证实在机械振动下，液固摩擦产生的电子可直接支撑微生物的自养生长与代谢。实验发现，水与PVDF摩擦产生的电子被R. palustris摄取后，成功驱动了CO₂固定和硝酸盐反硝化过程。该现象在PTFE、FEP 等多种介电材料，以及希瓦氏菌、地杆菌、脱氮硫杆菌等多种电活性菌株中均能重现，且振动、超声、搅拌等不同机械力均可触发，证实其具有广泛的普适性。该发现不仅深化了对机械力与生物系统相互作用的理解，还为开发可持续生物技术提供了新路径，可利用自然水体中的波浪、水流等机械力，构建摩擦电—微生物杂化体系用于硝酸盐污染修复和CO₂固定。同时，该机制暗示自然环境中矿物与水的摩擦电可能是微生物未被发现的能量来源，为研究自然生态系统的生物地球化学循环提供了新视角。

Microbial autotrophy via direct uptake of extracellular electrons from liquid–solid triboelectrification

本研究得到了国家自然科学基金项目（42525702、 U24A20624和42577328）、闽江青年学者（MJXZ2025）、福建省中青年教师教育科研项目（JAT231124）以及武夷学院引进人才启动基金项目（YJ202321）的资助支持。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.est.6c00165