一個多世紀以來，科學家已經知道某些細菌可行厭氧呼吸，也就是在沒有氧氣的情況下呼吸。但是要到最近幾十年，研究人員才開始利用這種特性來製造有用的材料。現在，電子工程師已經找到一種方法，能利用這種細菌來製造日漸重要的二維材料「二硫化鉬」（MoS2），這種材料可以製成厚度僅有幾個原子的薄片，有望用於未來的電子產品。這項發表在《生物中間相》上的新研究，有助於避免需要在嚴苛環境下進行的艱鉅合成過程。
美國壬色列工學院的電子工程師，也是該論文的資深作者索耶（Shayla Sawyer）說：「石墨烯是二維材料中具突破性的超級明星。但是二硫化鉬的差別在於，它帶來了新的『技能』。」石墨烯和二硫化鉬都既堅固又富彈性，對於構建未來的感測器和能量收集系統很有用。石墨烯是導體，二硫化鉬則是半導體，半導體可以透過外界刺激（例如光）來控制導電度。
索耶說，二硫化鉬「在化學應用上也較為廣泛」，例如可輕鬆改變化合物的表面以幫助捕獲微生物。但是二硫化鉬很難合成，並未參與這項研究的加拿大亞伯達大學材料工程師李智（Zhi Li）說，這個過程可能要在200~500℃和10倍大氣壓力的環境下進行。
為了解決這個問題，索耶等人利用Shewanella oneidensis這種細菌的厭氧呼吸設計出新的合成技術。當這種細菌呼吸時，最後會把電子轉移到氧原子上。壬色列工學院的生物電子工程師，也是論文的第一作者芮斯（James Dylan Rees）表示，但是在厭氧環境中，同一生物可以把電子轉移到特定的金屬化合物上。經過某些試誤，確定使用的最佳金屬化合物後，研究團隊把金屬與細菌放在一個幾乎沒有空氣的瓶子中。然後細菌會在呼吸過程中把電子傳遞給化合物，在兩星期之內製造出副產物二硫化鉬的奈米顆粒。
李智評論，他喜歡這項研究提出在室溫下持續製造二硫化鉬的方式，但是如果要在感測器和電池等電子設備中可靠穩定地使用這材料，能夠控制材料中原子重複排列的統一性就很重要。索耶說，她的團隊仍需在製程方面繼續努力，這是面對活生生細菌時的艱鉅任務。她表示，利用細菌合成材料的前景一片光明，「我們目前碰觸到的可能性只是表面。」（宋宜真 譯）
