细菌这个名词是大家非常熟悉的。大肠杆菌会使人严重腹泻，甚至肾衰竭；酵母菌能为我们酿出美味的葡萄酒或发酵出松软的馒头；有的细菌能将石油变为蛋白质；有的细菌能将空气变为氮肥。想不到，小小的细菌居然能有“变废为宝”“化腐朽为神奇”的神通！然而，自然界让你感到惊奇的不止这些。20世纪初，人们还发现了可以开采金属的细菌。试想一下，如果用细菌来代替大型的开矿设备和繁重的劳动，是不是会大大提高金属开采的工作效率呢？

图17-1 氧化亚铁硫杆菌

自然界中有一类化能自养菌，这种细菌有一种特殊的作用，就是能够用来开采金属。它们的能源来自无机物氧化所产生的化学能，并利用无机的碳、氮合成全部细胞的有机物。氧化亚铁硫杆菌（见图17-1）就是一种化能自养菌，它们大量生活在无机硫化矿床的酸矿水和酸性土壤中。

20世纪初，一件奇特的事情引起了科学家们的注意：在美国和墨西哥已开采完并被水淹没的旧铜矿中发现了大量的纯铜！经过科学家的进一步观察和研究，发现将铜从旧矿渣中“请”出来的是一类对铜有着特别“喜好”的细菌（化能自养菌）。原来这些细菌以铜为食来进行自身的代谢和生长繁殖，同时促使铜从含铜的硫化物中游离出来并富集到一起，因此使废铜矿“死而复生”。

如今，人们利用细菌“吃”金属的本领，已经开创了从矿石中提取金属的新工艺，如利用类似氧化亚铁硫杆菌这样的细菌能腐蚀矿石中的铁元素和硫元素，获得金、铝和铜等有用的金属。显然，这种技术不仅比传统的采矿方式成本低廉，而且还更有利于环保。体积小到肉眼看不见的细菌，竟能大规模地从矿石中采集出有用的金属，这不能不令人惊叹不已。这真是小细菌有大本领啊！

图17-2 嗜金属细菌

嗜金属细菌（见图17-2）的发现，引起了各国冶金学家的极大兴趣。科学家们认为，利用这种有着“铁齿铜牙”的细菌，不仅可以帮助人们采矿和提炼金属，而且还解决了人们多年来未解决的矿渣再提炼的难题，并大大提高了矿山的利用率，保护了环境。

试想，如果大量繁殖出能“吃”金属的细菌，把含有金属的矿石或废矿渣浸泡在含有嗜金属细菌的水中，再通过细菌直接提炼各种金属，这样就比从矿石中冶炼金属方便多了。利用细菌，采矿人员甚至可从矿石中将含量仅1%（质量分数）的金属提取出来，并使提取效率高达85%。(www.daowen.com)

其实，利用细菌炼铜，我国早在公元1034年的北宋时代就开始了，只不过那时叫“胆碱炼铜”（见图17-3）。方法就是把铁放入“胆水”中获得金属铜，而这种“胆水”中就含有大量的化能自养菌。利用这种方法，每年生产的铜可达上百万公斤。我国是世界上最早进行胆碱炼铜的国家，比西班牙早了700年，只是当时没人知道这里面的原理是什么。

图17-3 胆碱炼铜的原理

寻找金矿是一个充满诱惑、艰辛、苦难和冒险的过程，甚至要冒着失去生命的代价，所以有人就想借助一些嗜金细菌的帮助来寻找金矿。现在，非洲、澳大利亚和南北美洲的矿工们正在使用细菌来开采稀有金矿（见图17-4）。所利用的就是某些芽孢杆菌（如蜡样芽孢杆菌），这类细菌对黄金有特殊的“敏感性”，它们可以“嗅出”黄金的气味。因此，人们可以根据这类细菌的分布、增殖数量及其与黄金发生的特殊颜色反应等，作为探测黄金矿的依据。

黄金是一种十分贵重的金属，虽然在世界上分布很广，但绝大部分地区的黄金矿产量都非常低。如果用化学的方法来提炼黄金，成本很高，因为几吨的金矿石只能提炼出几克的黄金。然而，如果利用栖息于自然界中的嗜金细菌，由于它们具有采金和炼金的本领，它们小巧的身躯可以钻进岩石和矿渣的每一个微小缝隙中，并将分散的黄金金属微粒聚集起来，形成天然的黄金矿床，人们就可以用比较廉价的方法从细菌液浸提物中收集到纯度比较高的黄金。

现在，已经发现海水里蕴藏着600万t黄金，这引起了人们研究海洋并用海水炼金的极大兴趣。德国化学家哈伯曾经计划从海水里提炼黄金，用来帮助政府偿还第一次世界大战的战争赔款，但是没有成功。而当时如果能够利用嗜金细菌来进行黄金的提炼，说不定哈伯会梦想成真呢！

图17-4 金矿