1. 细菌“草船借箭”的原理——纳米线导电获取能量
一些细菌，例如地杆菌，能够制造出微小的蛋白质纳米线。这些纳米线从细菌的细胞膜延伸出来。
地杆菌生活的环境中往往存在着铁和锰等金属氧化物。在缺氧的湿地土壤等环境里，地杆菌会把电子传递给细胞外的铁氧化物或锰氧化物。
它们制造的纳米线就像电线一样导电。这些纳米线能够在细胞和细胞外的金属氧化物之间建立起电子传递的通道。这就类似于“草船借箭”，细菌利用纳米线从周围环境中获取电子这种“能量箭”。
2. “借箭”的目的——获取能量用于生存和代谢
细菌通过这种电子传递的方式，从周围的金属氧化物那里获得能量。这种能量获取方式对于细菌在营养匮乏或者特殊环境下的生存至关重要。
以地杆菌为例，它通过纳米线将电子传递出去，使细胞外不溶性的金属氧化物接受电子而被还原。在这个过程中，细菌实现了从氧化还原反应中获取能量，来维持自身的生命活动，包括细胞的生长、分裂、物质运输等基本代谢过程。
3. 研究意义
从环境角度看，地杆菌等细菌的这种能力对地球化学循环有着重要的影响。它们参与土壤和沉积物中金属元素的转化，例如铁元素的氧化还原循环。
在生物技术方面，细菌纳米线的导电特性启发了科学家们开发新型的生物传感器、生物燃料电池等。例如，可以利用细菌纳米线来构建更高效、环保的微生物燃料电池，将微生物代谢产生的能量转化为电能。
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