工程化生物材料(ELMs)领域迎来变革，细菌孢子这一坚韧生存结构正成为关键技术。Jeong-Joo Oh、Franka van der Linden、Marie-Eve Aubin-Tam及其团队，通过将芽孢杆菌孢子嵌入ELMs，成功创造出一种新型生物材料。这种材料不仅能耐受恶劣环境，还能被编程执行特定任务，在自愈和可持续性方面潜力巨大。

这些自主生长的ELM应用广泛，可用于检测疾病生物标志物、催化分解环境污染物，还能作为自修复复合材料。未来，它们有望成为化石基材料的可持续替代品，应用于建筑材料领域，类似代尔夫特理工大学开发的自修复混凝土。文章第一作者吴正柱(Jeong-Joo Oh)表示：“若让细菌产生填补混凝土裂缝的矿物质，就能拥有自我修复的墙壁，还能促进可持续发展，取代日常生活中的化石基材料如塑料。”

这些新型材料的独特之处在于按需可编程功能。它们可休眠、在恶劣环境下生存，并根据指令唤醒。Oh称：“传统活细胞虽能执行有用功能，但寿命短。我们想要随时可用的材料。”受细菌生命周期启发，团队从细菌孢子休眠状态获得灵感，这种状态使细菌能“唤醒”执行可编程功能，且使用孢子材料六个月后仍有效。

制造这种材料时，科学家结合两种细菌：雷氏科莫加塔杆菌产生坚韧纤维素纤维作保护屏障，枯草芽孢杆菌贡献形成孢子能力。混合物制成稳定活性材料，经基因改造赋予所需功能，还增强了孢子与纤维素结合力。目前，ELM还处于实验室概念验证阶段，性能和长期稳定性需达现有材料标准。Oh希望逐步用可持续的活性材料取代不可持续材料。

更多信息： Jeong-Joo Oh 等人，《具有耐药性和按需功能的细菌培养活性材料》，《科学进展》 (2025)。