文| 张盾 中国科学院海洋研究所

 

        浩淼无限的海洋孕育了地球生命的勃勃生机，她孕育出了千姿百态的海洋生物，也孕育了人类的文明。海洋是无数种微生物的家园，海洋微生物的生物量占海洋生物总量的90%。海洋中的微生物提供地球近一半的初级生产力，影响气候的变化，参与物质和能量循环，为人类提供了重要的资源，也维系着海洋中的所有生命。然而，部分微生物会加速海洋工程材料的腐蚀过程，对海洋工程安全服役造成隐患。

 

　　根据现有的资料报道，最早的微生物腐蚀研究报道可追溯到十九世纪中叶。之后，研究者逐渐开始注意到微生物腐蚀对材料的作用，也确认了硫酸盐还原菌在微生物腐蚀作用中所扮演的角色。如果按照历史时代来划分，这个时期可以算作微生物腐蚀研究的“古代”。 很多里程碑式的研究报告出现在二十世纪二十年代之后，由此也进入微生物腐蚀研究的“近代”。1931 年，科学家发现了加速微生物腐蚀过程的氢化酶， 基于这个结果，CAH von Wolzogen K?hr 和LS Van der Vlugt 两位科学家于1934 年首次提出了针对硫酸盐还原菌腐蚀的经典的阴极去极化理论。随后，微生物腐蚀研究进入了关于阴极去极化理论的争论阶段，先后有研究者提出了硫化氢去极化、硫化亚铁去极化，以及近年来的活性菌直接获取电子等理论，然而有关硫酸盐还原菌所致腐蚀的机理至今也没有定论。二十世纪八十年代后，微生物腐蚀研究报道数量剧增，自此进入微生物腐蚀研究的“摩登时代”。在此期间，研究人员将研究目标由单一的硫酸盐还原菌扩展至铁还原菌、假单胞菌等细菌，且微生物学、冶金学、材料学、化学等学科的研究人员也加强了在该领域研究的合作与交流， 凸显了其多学科交叉的特征。尤其是在二十世纪九十年代之后，研究者不仅将大量的精密测试手段应用于微生物腐蚀研究中来，研究也更加注重微生物腐蚀过程中局部、微观、实时信息的获取，极大促进了微生物腐蚀研究的进步与发展。笔者认为，未来微生物腐蚀的研究将进入“分子时代”。微生物是一种“智能”的腐蚀源，它的代谢与腐蚀机制会随环境条件等变化而发生改变。因此，有必要借助于分子生物学等研究手段， 剖析微生物代谢活动的分子机制，从而以微观的视角解读微生物对材料的腐蚀作用。

 

　　目前，人类对于微生物腐蚀的认识还只是冰山一角，对这些微小的生命充满了无数的未知。然而正因如此，激发了我们对于微生物腐蚀研究的热情，以及对神秘领域探索的好奇，这也正是微生物腐蚀研究的魅力所在。最后，总结成一句话：微生物腐蚀研究之路漫漫，愿更多的同行与我们同行！