北京时间12月23日，中国农业科学院研究生周卓（2017级硕士）和付琳（2021级博士）以第一和并列第一作者身份，在国际期刊Nature上发表了“Non-syntrophic methanogenic hydrocarbon degradation by an archaeal species”的研究论文（Doi: 10.1038/s41586-021-04235-2）。

图1 古菌降解长链烷基烃产甲烷及相关代谢途径

甲烷既是重要的温室气体，也是绿色可再生的清洁能源。全球大气甲烷主要由产甲烷古菌产生，这类古菌是有机质降解产甲烷代谢（俗称“沼气发酵”）的关键功能微生物，在地球碳循环中发挥着重要的作用。过去的观点认为沼气发酵需要细菌和古菌的互营代谢，才能协同完成有机质的降解与甲烷的产生，产甲烷古菌只能利用乙酸、H2/CO2和甲醇等简单的一碳和二碳化合物生长并产生甲烷。

周卓等通过稳定碳同位素标记培养、宏基因组和宏转录组测序和高分辨质谱分析，证实了产甲烷古菌可以直接氧化长链烷基烃，并通过β-氧化、WL途径进入产甲烷代谢，而不需要通过互营代谢来完成。其研究拓展了我们对产甲烷古菌的生理代谢功能的认知，完善了碳循环的生物地球化学过程，为“地下沼气工程”的实施奠定了科学基础。

农业农村部沼气科学研究所的承磊研究员、深圳大学李猛教授、德国马克斯普朗克海洋微生物研究所Gunter Wegener教授是本文的共同通讯作者。承磊研究员是两位研究生的导师，也是我院2007届硕士研究生，期间鉴定了产甲烷古菌新属Methermicoccusshengliensis，提出了我国厌氧古菌分类学研究的第一个新科——Methermicoccaceae fam. nov(DOI: 10.1099/ijs.0.65049-0)。2016年日本科学家发现Methermicoccusshengliensis具有代谢氧甲基化合物产甲烷能力，并提出了第四条产甲烷途径（DOI: 10.1126/science.aaf8821）。

该项目得到国家自然科学基金、中国农科院科技创新工程、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项等项目资助。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-021-04235-2.