生物矿化指生物体产生矿物质的过程，是一种自然界极其普遍的现象。由珊瑚虫分泌的碳酸钙构建起的珊瑚，就是生物矿化(biomineralization)材料的一种。从微生物诱导的碳酸钙沉积，硅藻中的硅酸盐，到贝壳、珊瑚、鹿角、骨骼和牙齿等等，从微观世界到宏观世界，生物中存在各种各样的生物矿化材料。 常见的生物矿物质为大多无脊椎动物中的碳酸钙（如珊瑚，贝壳），和大多有脊椎动物中的磷酸钙（如骨骼，牙齿）。它们与胶原蛋白和几丁质等有机聚合物结合，构成了生物矿化结构的主要成分。 贝壳与珍珠，来源：https://myjewelryrepair.com/2016/11/ultimate-pearl-guide/ 生物矿化过程将硬物质与软物质，无机材料与有机材料组合在了一起。 虽然组成生物矿化材料的主要无机成分均广泛存在于自然界中，甚至有的矿物质从组成和结晶方式来看与岩石圈中相应的矿物都是相同的。 但生物矿化材料具有常规矿物不可比拟的优点：如高强度、高断裂韧性、优异的减震性能、很好的表面光洁度以及许多其他特殊的功能。 这些不同寻常的性能来源于在特定生物条件下，材料的巧妙生成过程及其所具有的精细的微观结构，这便是生物矿化的魅力所在。 以方解石形态存在的碳酸钙，来源：https://septembermoonlight.com/products 碳酸钙沉淀形式的生物矿化可以追溯到前寒武纪。能引起碳酸盐沉积的主要微生物群是光合微生物，如蓝藻和微藻类；硫酸盐还原菌；以及一些参与氮循环的微生物。 微生物诱导碳酸钙沉淀的几种机制，包括尿素水解、反硝化作用、硫酸盐生成和铁还原。某些微生物可用于模拟自然界的这一矿化过程，产生具有胶结作用的碳酸钙沉积。这一生物矿化过程也被称为Microbially Induced calcium Carbonate Precipitation(MICP)。 微生物诱导碳酸钙沉淀微观影像，来源：https://biomason.com/technology 其中，由于尿素水解细菌（如芽孢杆菌）在自然界分布广泛、水解机制简单、反应过程容易控制、短时间内可产生大量CO32-等原因。基于尿素水解细菌的微生物诱导碳酸钙沉积技术的研究非常广泛，在岩土工程和地质工程领域具有巨大的应用前景。 涉及的领域包括地基加固、裂缝修复和覆膜、土壤放射性核素和重金属治理、改善基础抗渗性、提高土体抗液化能力、提高边坡稳定性、土体抗风蚀处理、土石质古迹的修复、滨海海岸侵蚀防护等等。 芽孢杆菌，来源：https://www.sciencephoto.com/media/11155/view/bacillus-subtilis-bacterium-with-spore 微生物诱导碳酸钙沉淀应用于防波堤，来源：https://biomason.com/technology 传统水泥和混凝土生产目前占全球二氧化碳排放量的7%-8%。伴随着我国的城市化进程加快,建筑行业迅速发展。混凝土成为了世界上用途最广、用量最大的建筑材料，而其主要成分的水泥并不是一种可持续发展的胶结材料。 每生产1吨水泥就会排放近1吨CO₂,严重影响了城市的生态环境。如果不进行彻底变革，我们的基础设施建设将会破坏人类充满活力的未来生活。 钢筋与混凝土，来源：https://biomason.com/ 生物水泥公司Biomason于2012年创立，是利用微生物诱导碳酸钙沉淀技术生产混凝土的公司，总部位于美国北卡罗来纳州三角研究园。 他们使用微生物在特定的环境和温度下培育生物水泥，利用生物矿化的力量改造传统水泥，提供对地球更友好的替代品。他们的目标是在2030年，以生物水泥材料减少混凝土行业25%的碳排放量。 正在生产的生物水泥，来源：https://biomason.com/ Biomason的生物水泥，来源：https://biomason.com/ 生物水泥生产车间，来源：https://biomason.com/ 无论如何混合和加固混凝土，最终它们都会产生开裂的问题。这些裂缝如果不加以修复，会导致建筑的坍塌。据估计，仅在美国，每年因混凝土腐蚀开裂而导致的公路桥梁维护和维修成本就达40亿美元。 微生物学家琼克斯于2006年开始研究利用细菌制造的自修复混凝土，他选择芽孢杆菌来完成这项工作，因为它们可以很好地适应碱性环境并产生可以在没有食物或氧气的情况下存活数十年的孢子。 琼克斯与自修复混凝土，来源：https://edition.cnn.com/2015/05/14/tech/bioconcrete-delft-jonkers/ 为了诱导碳酸钙沉淀，芽孢杆菌需要食物来源。糖是一种选择，但在混合物中加入糖会导致混凝土变得柔软而脆弱。最后，琼克斯选择了乳酸钙，将细菌和乳酸钙放入由可生物降解塑料制成的胶囊中，并将胶囊添加到湿混凝土混合物中。 琼克斯与自修复混凝土，来源：https://edition.cnn.com/2015/05/14/tech/bioconcrete-delft-jonkers/ 当混凝土中有裂缝产生时，水会进入其中并打开胶囊。然后细菌发芽、繁殖并以乳酸盐为食，在这个过程中过程中，它们将钙与碳酸根离子结合形成方解石和石灰石，从而修复裂缝。 琼克斯希望生物混凝土可以成为生物建筑新时代的开端。他说。＂大自然免费为我们提供了很多功能，例如这种能够产生石灰石的细菌。人类可以在材料领域应用它并从中获益。我认为这是将自然和建筑结合，形成新概念的一个很好的例子。＂ 利用细菌修复的混凝土裂缝，来源：https://edition.cnn.com/2015/05/14/tech/bioconcrete-delft-jonkers/ 除了建筑，微生物诱导碳酸钙沉积在产品领域似乎也有极具潜力的发展前景。中央圣马丁艺术与设计学院的辛齐亚·法拉利于2021年6月利用蓝藻的生物矿化能力提出了新的产品制造方案。 蓝藻生物矿化框架，来源：https://cinziaferrari.com/CyanoFabbrica.html 蓝藻生物矿化框架，来源：https://cinziaferrari.com/CyanoFabbrica.html 蓝藻是进行光合作用的单细胞生物，它们在地球上五次大规模灭绝中幸存下来，几乎所有环境都可以成为它们的栖息地。 层叠石是在蓝藻参与的生物矿化过程中生成的生物岩（生物沉积构造），是世界上已知最古老的化石。 38亿年前，地球一片荒芜，没有生命迹象。空气中几乎没有氧气，而且还充满着各种有毒的气体。形成叠层石的蓝藻依靠光合作用维持生命并不断生长，在此过程中释放出氧气，大量的氧气不断破水而出，进入大气中。 可以说，是叠层石产生的氧使地球适宜孕育更多的高等生命，它为此后的生物进化扫清了大气无氧的障碍，为生命史的下一章铺平了道路，地球逐渐演化成宜居的生命摇篮。 层叠石，来源：https://fineartamerica.com/ 在辛齐亚·法拉利的设计中，蓝藻对于产品的形成与外观呈现发挥了重要的作用。使用蓝藻诱导的碳酸钙沉淀材料进行产品制造，因其原料获取可持续，生产过程无碳排而显示出未来发展的潜力。 细菌可以在产品中保持生长，并且进行光合作用，在使用寿命结束时，这些太阳镜可以被销毁并用作新产品的基材。 设计图，来源：https://cinziaferrari.com/CyanoFabbrica.html 蓝藻生物矿化框架，来源：https://cinziaferrari.com/CyanoFabbrica.html 蓝藻生物矿化框架，来源：https://cinziaferrari.com/CyanoFabbrica.html 辛齐亚·法拉利与其作品，来源：https://cinziaferrari.com/CyanoFabbrica.html Reference: http://www.wenqujingdian.com/Public/editor/attached/file/20180619/20180619163439_89145.pdf https://cdmd.cnki.com.cn/article/cdmd-10269-1018710902.htm https://www.researchgate.net/profile/Yonggui-Chen/publication/360014860_Advances_in_soil_cementation_by_biologically_induced_calcium_carbonate_precipitation/links/625d215c1c096a380d0d18be/Advances-in-soil-cementation-by-biologically-induced-calcium-carbonate-precipitation.pdf https://en.wikipedia.org/wiki/Microbiologically_induced_calcite_precipitation https://biomason.com/ https://edition.cnn.com/2015/05/14/tech/bioconcrete-delft-jonkers/#utm_sguid=147104,0ccedadb-ef9f-ac87-4dee-bfbb99ca858b https://cinziaferrari.com/CyanoFabbrica.html https://www.cug.edu.cn/info/10506/95560.htm 转载内容仅代表作者观点 不代表中科院物理所立场 如需转载请联系原公众号
金耳好朋友快递来了一个菌子，打开一看，是我第一次见的人工栽培菌。形状酷似大脑，和银耳样子很像，只不过金耳是新鲜湿润的。金耳金耳既是说颜色是金黄色的。百度了一下有关金耳的资料。金耳Tre经常吃花生，是养生还是伤身？若是这2种劝您少吃花生是生活中常见的食物，有多种制作方法，最常见的是油炸花生，水煮花生。而关于花生的营养价值要去了解清楚，再根据身体适应情况判断是否可以利用花生提供营养。另外，有不少人会通过吃花生的豫园新春民俗灯会马庄香包临涣踩街长三角这些精彩民俗活动不容错过新春新旅程，你的兔年旅行计划安排好了吗？沪苏浙皖文化和旅游部门推出的长三角区域民俗专项旅游产品，地域特色突出，内容丰富多彩，可以承包你一整年的民俗体验计划，一起来看看吧！上海市黄浦注意！关于汕头迎新春大型焰火晚会这些事，你一定要知道明晚（1月23日），汕头市2023年迎新春大型焰火晚会将在汕头港内海湾举行，市民群众与游客都期待着这场视觉盛宴。为确保活动顺利进行，连日来，在汕头市委市政府统一部署下，各有关部门提兔年春节，除了春晚不解风情，年味正在慢慢回归口罩苦天下三年，终于在兔年春节来临之前渐去渐远。专家们仍余悸未消，纷纷预测春节期间疫情会在农村大爆发，但是那些所谓的专家，也仅是患了臆想症的空想家，事实再次狠狠地打得他们满地找牙疫长线游恢复民俗游走俏港澳游复苏春节出游热起来春节将至，人们的出游意愿恢复，旅游市场持续回暖。记者从马蜂窝途牛同程飞猪携程等在线旅游平台了解到，春节假期国内长线游民俗文化游和出境游等将出现喜人的复苏态势，为团圆热闹的传统佳节增固始县春节期间新能源公交车免费乘坐河南日报客户端记者胡巨成河南日报社全媒体记者刘宏冰通讯员何婷陈登明2023年1月14日至2月6日，固始县新能源公交车免费乘坐！为满足春运期间群众出行需求，使80万在外务工老乡回家的国家统计局2022年12月份规模以上工业增加值增长1。312月份，规模以上工业增加值同比实际增长1。3（增加值增速均为扣除价格因素的实际增长率）。从环比看，12月份，规模以上工业增加值比上月增长0。06。2022年，规模以上工业增加值比2023年1月二手显卡性价比排行春节装机显卡购买指北！含4070Ti本期看点新增RTX4070Ti显卡，看NV新卡破发！整合了RX470RX480RX570RX580等家族显卡只保留rx5808g2304满血版及rx570两款，请自行对比性能，以后景区载人氦气球坠落致1死3伤1月22日，大年初一，乐山市沙湾区醉花谷景区内一游乐项目氦气球升空后坠落。随后，醉花谷景区所属公司相关负责人向记者证实，有人受伤。当晚，灵秀沙湾发布通报显示，其中1人经医院抢救无效年后影像旗舰之争OPPOFindX6P，小米13U，华为P60P，谁是王者？文小伊评科技目前已知的将会在年后也就是二三月份发布的旗舰产品线主要有三星S23Ultra，OPPOFindX6Pro，华为P60Pro以及小米13Ultra。OPPOFindX6P