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核裂变反应会以副产物的形式释放大量放射性金属，这些物质的毒性非常大而往往需要深埋地下数千年。这会耗费巨大的人力和物力。不过，一项发表于《美国化学会志》的研究表示，由一种常见的微生物产生的一种蛋白质，可能会有利于减轻处理这些危险物质的负担。
金属镅（americium）和锔（curium）是核废料中最难处理的两种成分。这两种金属的衰变远远慢于铀（uranium），具有非常长的半衰期，因此需要跟踪监控的时间长达数千年。而且，由于它们会辐射出大量的热，凡是包含这两种放射性金属的废物都必须分开单独掩埋。美国宾夕法尼亚州立大学的生物化学家小约瑟夫·科特鲁沃（Joseph Cotruvo，Jr.）表示，为了避免辐射对人体或环境造成伤害，将含有放射性金属的废物分开掩埋至关重要。他说：“一旦这些放射性元素泄露在环境中，即便含量非常小，也会造成很大的问题。”
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2018年，科特鲁沃和其他研究人员首次报告称，一种常见于土壤和植物中的无害细菌Methylorubrum extorquens会产生一种名为lanmodulin的蛋白质。细菌会利用这种蛋白质捕捉自然界中的金属，促进细菌的新陈代谢。其中，lanmodulin会特异性地结合镧系金属，形成金属蛋白复合体。
最近，科特鲁沃和同事在实验室中发现，lanmodulin能紧密且牢固地结合锕系金属镅和锔。相比于镧系金属，lanmodulin能更高选择性地结合镅和锔。而且，由lanmodulin与镅或锔结合形成的金属蛋白是最稳定的分子复合体，比自然界中形成的要稳定上千倍。不过他们还不确定，由普遍存在的M. extorquens生成的lanmodulin是否能自然捕捉或消散环境中的镅离子和锔离子，例如核武器实验和废物泄露所释放出的镅离子和锔离子。因此，研究自然界中能结合镧系金属的蛋白质是否可以用来处理放射性物质（锕系金属）成了未来关注的重点。
研究人员提议将这种蛋白质集合在辐射探测器和过滤器中，利用蛋白质与核废料中放射性金属的结合，把寿命长、难处理的放射性金属提取出来。然后，通过改变过滤条件，再将单种放射性金属分离出来。这样，需要长期监测和间隔掩埋的核废料体积就可以明显减少。或者，按照科特鲁沃的建议，被捕捉到的镅和锔可以再回收利用到核燃料中。
美国密歇根州立大学的微生物学家杰玛·雷格拉（Gemma Reguera，并未参与这项研究）表示，利用细菌产生的分子作为工具，并用它来清除有害的人造污染物，这简直就是意外的惊喜。
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雷格拉说：“它就像一个玩具，拥有如此之多的可能性。”
撰文：尼克·小笠（Nikk Ogasa）
翻译：赵欢
审校：石云雷
引进来源：科学美国人
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