編譯／韋士塔

混凝土看起來並非適合生命生存的環境，但細菌確實能在其中存活。美國德拉瓦大學主持的一項新研究，正在檢驗能夠生存在混凝土中的微生物，了解牠們如何進入混凝土、如何隨時間變化，以及未來是否能利用這些微生物監測甚至補強建築物。

細菌是頑強的生物，即使在北極冰原、有毒環境、冰河下的湖泊、極端乾燥的炎熱沙漠，甚至太空都能生存；因此，儘管混凝土是乾燥、鹼性且缺乏營養的環境，出現細菌的蹤跡也不足為奇。

然而，科學家過去並不了解對這些以混凝土為家的微生物，也不清楚牠們對建築物和結構可能產生哪些影響。德拉瓦大學的研究員馬瑞斯卡（Julie Maresca）決定一探究竟，研究團隊先把40瓶混凝土分成兩大類型，一種是以標準程序製造的混凝土，容易產生鹼矽反應（alkali-silica reaction，ASR）而龜裂或降解，另一批混凝土則是摻入燃煤飛灰（fly ash）的環保型混凝土；這兩批混凝土都擺放在戶外2年，每6周採集一次DNA樣本。

研究人員發現，樣本中50%至60%的細菌會附著在混凝土的前體材料（precursor material）上，例如砂石；其他細菌則由裂縫進入混凝土。換凝土中也有一些雜質，來源相當複雜，包括動物、人類和環境，甚至試劑。

研究團隊去除這些雜質後發現，最常見的細菌種類是變形菌、厚壁菌、放線菌。以混凝土的環境來說，這些細菌不論是原本一開始就存在，還是後來才開始出現，種類和數量通常會隨著時間減少，符合研究人員的預期，但夏季時則會小幅回升。

馬瑞斯卡指出，這些細菌的食物來源也非常有趣，研究團隊推論，「牠們可能會吃掉其他微生物，相互吞噬，如果沒有食物，有些細菌會形成孢子或轉變為休眠細胞，直到雨水帶來食物，盡可能進食，然後再次休眠」。

研究團隊指出，這項研究目前仍處於初期階段，要徹底了解混凝土中的微生物世界，還需要進行更詳盡與廣泛的調查，但他們已發現很大的潛力。

目前，他們已發現其他種類的細菌，包括弓形菌、鹽水球菌、雙歧桿菌、莱茵海默氏菌、勞森菌和布式桿菌，可能與建築物和橋梁等混凝土結構的降解有關。

馬瑞斯卡表示，這個特點，或許將能應用在判斷混凝土是否需要補強，提前警示建築物倒塌風險。例如，把細菌包裹在微膠囊中置入混凝土，在環境溼度達到一定程度時，膠囊會釋出這些細菌，也代表混凝土已開始受損；只要監測特定菌種的數量，就可提前對建築物進行檢查，採取必要的應對措施。

研究人員指出，建築物、橋梁、隧道的養護費用相當高，若能透過創新方式預警，將可提前修補，延長其使用壽命，不僅有助降低維修成本，也能提高安全性。