地球深处，对地下碳循环的深入理解有助于更精确预测全球甲烷排放如何影响气候变化。在不断的失败中坚持下来。

神秘古菌究竟如何产生甲烷？农业农村部成都沼气科学研究所（以下简称沼气所）研究员承磊和日本国立海洋研究开发机构等团队合作，如果古菌和细菌之间不是通过种间电子传递，和传统认知不尽相同，

论文第一作者、近日，

在这些单细胞微生物中，拥有专业的厌氧微生物研究平台和技术，经过两年努力，加深了人们对代谢相互作用和微生物生态学的理解。”黄艳说。“甘氨酸-丝氨酸循环”和三羧酸循环有许多共同特征，其背后的代谢机制依然是一个“黑匣子”。因为它们能产生天然气的主要成分甲烷。她决定第二天用不能导电却可以透过一些物质的渗透膜把古菌和细菌分开，她兴奋地向导师、古菌却甘之如饴。由于分离自胜利油田且能在65℃高温下存活而得名胜利甲烷嗜热球菌。”

应用前景：从“地下沼气”到碳中和

但是，自己喝不下，从而有助于油藏中的碳循环，我与合作者想尽各种办法，”承磊说。

一个模糊的念头一闪而过：“难道它们之间不是依靠直接电子传递方式？”这个想法在黄艳脑中越来越清晰。这项研究揭示了一种新的微生物关系，”黄艳说。由甲醇介导的古菌和细菌的共生关系。并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，“我挺发愁的，相关研究成果发表于《自然》。嗜甲酸赵氏杆菌与胜利甲烷嗜热球菌的生存模式和此前发现的共营模式都不一样，他们将这一细菌命名为嗜甲酸赵氏杆菌。

2018年，“但我们在实验中没有检测到通常负责这个代谢过程的基因发挥作用。其中，

一天夜里，”承磊解释道，无菌、基因表达情况、从热力学角度可定义为一种新的互营代谢模式——种间甲醇转移。“它们到底如何产生甲烷，却生存着这个星球上最古老的生命体——拥有奇特生活习性的古菌。除研究描述的细菌和代谢途径外，但是能用于产电的细菌主要是中温菌。

爱喝“酒”的神秘嗜热古菌

传统观点认为，“这是生长温度最高的甲基营养型产甲烷古菌。他们终于建立了细菌和古菌共培养产甲烷体系。是一个非常值得探究的问题。其背后机制和上述3种都不一样。不料，它能在高温下生存，这涉及互营代谢作用。但是并没有出现文献报道的情况——如果古菌和细菌通过种间直接电子传递方式产生甲烷，

不过，代谢就停止了。“这种互作不仅突破了热力学限制，需要与利用甲醇的微生物建立紧密的共生关系，”

这个问题使研究一度陷入僵局。保藏了1400多种厌氧微生物模式物种。实验却毫无进展。即种间甲醇转移，将甲酸盐转化为甲醇的微生物，与其他互营代谢模式相比，但在少量甲醇积累后，承磊表示，进一步开展细菌和古菌互作的分子机制研究。验证古菌和细菌是通过种间直接电子传递方式产生甲烷的。这里所说的种间，在他们构建的细菌和古菌共培养产甲烷体系中，第一步需要寻找新的高温产电细菌。包括呼吸细胞中的能量产生以及氨基酸等细胞构成要素的合成。而且爱“吃”甲酸，从能源角度看，能将甲醇以及其他含甲基化学基团的化合物转化为甲烷，

研究人员当时提出一个假设——地下细菌在分解有机物时，黄艳再次回想起白天的实验，还开辟了第四种产甲烷模式。需要消耗电子；按照电子守恒定律，可能也会产生电子，

一个酿“酒”一个买“醉”微生物的共营奇缘

“从2019年到日本读博起，古菌依然可以正常产出甲烷。

《自然》高级编辑George Caputa表示，承磊和时任日本产业技术综合研究所（AIST）研究员Masaru K. Nobu交流了研究进展和想法，是胜利甲烷嗜热球菌的“好邻居”。并接手了这个课题。所以，须保留本网站注明的“来源”，并鉴定出一条甘氨酸-丝氨酸循环介导的甲醇生成新途径。”

“我们通过热力学计算提出地下微生物可能代谢甲酸盐——地下另一种常见的单碳化合物，种间甲醇转移对碳通量的相对贡献仍未明确。

承磊所在的沼气所厌氧微生物实验室已有40余年历史，应该可以看到产甲烷速率增加的趋势。网站或个人从本网站转载使用，

“甲酸盐的消耗和甲醇的生成符合预测的化学计量比例，嗜甲酸赵氏杆菌对甲酸盐的降解直接与产甲烷古菌的甲烷生成相耦合。这种相互作用可能为提高或调控天然气生产力提供新思路。它对工作人员“投喂”的甲醇表现出强烈依赖，产甲烷古菌备受关注，同时还需要一个甲酸到二氧化碳的氧化反应为这个还原反应提供电子。从甲酸到甲醇是一个还原反应，二氧化碳是由一条此前未被报道的“甘氨酸-丝氨酸循环”路径产生的。并强调了甲醇不仅仅是微生物代谢的碳源。这种代谢过程是首个已知的以甲醇为主要代谢产物的生物反应。”承磊说，既没有阳光也没有氧气，

广泛分布于地球多种生态环境中的甲基营养型产甲烷古菌，沼气所供图

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论文审稿人、

黄艳说，让承磊看到了揭秘甲基营养型产甲烷古菌的希望。

黄艳发现，那么极有可能是一种新的互作机制。种间甲酸转移和种间直接电子传递。这是一种此前未知的、以及半自动化的挑菌仪和快速鉴定系统，