令人驚嘆的“活電池”

從手電筒、收音機電池，到手機、電子表電池……這林林總總的電池有一個共同的特點，那就是它們都是“死電池”——沒有生命。那么，人們能不能制造出有生命的“活電池”呢？

前不久，美國克拉克森大學的一個研究小組就大膽設想，把蝸牛變成電池。穿過蝸牛殼的裂縫，研究人員把涂有酶的電極插入蝸牛的身體中，于是，蝸牛血液中的葡萄糖和氧氣很快就變成了燃料，從而產生了電能；研究人員同時把電極的另一端連接至一個外部電路，這樣，這個“蝸牛電池”就可以為環境傳感器等小型裝置供電了。這個“活電池”還比較給力，雖然電能輸出量會快速減少，但給蝸牛喂食后，或者讓蝸牛休息半小時后，便能恢復供電。很顯然，不能持續供電是這種“活電池”不盡人意的地方。

那么，科學家能否制造出能持續供電的“活電池”呢？美國麻省理工學院的一個研究小組就發明了一種能持續供電的“活電池”。研究人員把鉑催化劑和碳納米管等材料放置在一個硅片上，然后將其連接到一位患者大腦里之前埋藏的一個特殊的微型儀器上。這樣，一種人腦“活電池”便問世了。這種電池可產生微瓦的電能，并不遜色于計算器上的太陽能電池，為復雜的計算芯片供能綽綽有余。

那么，這種人腦“活電池”究竟是靠什么產生電能的呢？原來，研究人員讓鉑充當催化劑，這催化劑就好比動物體內的酶。鉑幫助電池從葡萄糖分子上吸走電子。當大腦組織中的血糖分子流經鉑催化劑，就會產生氧化反應，伴隨著氧化過程，電子和氫離子將分離開來。在電池另一端，當氧分子與碳納米管接觸時，便會與氫離子混合形成水。整個化學反應過程，既能產生電能，又不產生對大腦有傷害的副產品。雖然這種電池的能量來自腦內的血糖，大腦血糖水平會因被剝奪而下降，但這頂多更容易讓人感到饑餓，并不會有任何不適的感覺。而且鉑的催化性能十分可靠，也不會引起免疫系統的排斥反應。只要人的大腦供血正常，電池就能長時間持續工作。

這種能持續供電的“活電池”的發明，意義真是太重大了。因為以前植入人體的裝置通常是由鋰電池提供電能，但是這種電池使用的時間不長，到期必須更換，這就要再次動手術。特別是要更換植入人腦的電池，那手術的難度就更大，風險也更大了。理論上，這種“活電池”不但可以為那些低能耗的計算機芯片與傳感器供能，而且還可以用于驅動治療癲癇、癱瘓以及帕金森氏癥患者的大腦植入器。當然，植入動物大腦中，也可以為動物研究發揮重要作用。

雖然這種“活電池”并未在真實的大腦組織中測試，僅在模擬大腦組織的液體環境中運行過，但未來有可能將它植入人類大腦。