微生物电化学系统是利用微生物作为催化剂，实现微生物代谢与电化学过程相结合，可用于有机污染物的降解，产生生物电、生物燃料、氢气和其他有价值的化学品。电活性微生物是构成微生物电化学系统的基础与核心，其典型特征是可与电极进行电子交换，即表现出电化学活性。然而，因天然环境中没有电极，自然界中的微生物尚未适应“电极环境”而表现出较强的电化学活性，从而影响微生物电化学系统性能。这里将介绍三种利用合成生物学技术增强微生物电化学活性的案例：1、利用基因工程技术修饰硫还原地杆菌菌毛蛋白，实现原位调控硫还原地杆菌电活性生物膜结构，促进生物膜电催化活性；2、引进合成微生物群落技术，构建梭菌与地杆菌共培养群落，使得没有电化学活性的梭菌获得利用电极的能力；3、基于合成生态学原理，通过引入生态竞争抑制硫还原地杆菌电活性生物膜衰亡，实现微生物燃料电池持续产电。
 

微生物电化学系统,地杆菌,胞外电子传递