我們人類只占微生物總數的1%。再難分解的物質，地球上也壹定有能分解的微生物。受此啟發，科學家正在考慮利用生物修復來凈化地球環境，即利用人工手段增強微生物分解有毒有害汙染物的能力，縮短凈化時間。
目前，地球的環境汙染非常嚴重，而且汙染的範圍還在擴大。主要原因是人口的快速增長和經濟的快速發展帶來了大量的煤炭和石油消耗，大量的新化合物被廢棄。特別是大氣中二氧化碳增加嚴重，導致全球變暖。此外，在不考慮環保的情況下，人類為了自身的方便而生產的各種化合物嚴重汙染土壤和地下水，給地球生命帶來災難性的危害。
在三氯乙烯、多氯聯苯等化合物中，即使人攝入少量，也無法在體內消化，會在體內富集濃縮。三氯乙烯是壹種有機氯化物，在世界各地的高科技工廠中被廣泛用作半導體清潔劑。懷疑對動物有致癌作用，然後從土壤或地下水中檢出。據調查，僅日本就發生了469起三氯乙烯汙染地下水並超過環境標準的事件。此外，還有629起由四氯乙烯引起的汙染事件，四氯乙烯是壹種常用的幹洗溶劑。在調查的地下水中，約有20%的三氯乙烯和27%的四氯乙烯超標。
再比如多氯聯苯(PCBs)，它不易溶解和燃燒，絕緣性好，化學性質穩定，所以被廣泛用作電機的絕緣油和熱交換器的熱媒。
然而，科學家發現多氯聯苯在體內含量豐富，會導致肝臟疾病。進入環境的多氯聯苯(PCBs)量估計為465，438+00，000噸，在全世界造成汙染。科學家甚至在海豚或海豹等海洋哺乳動物體內檢測出高濃度的多氯聯苯。
此外，原油汙染也是壹個大問題。近年來，油輪事故導致大量原油泄漏到海洋中，對海洋生態系統造成了極大的破壞。這正成為壹個世界性的問題。
人類造成的有害汙染物，單靠大自然幾乎無法分解。即使能分解，其凈化能力也趕不上汙染的速度，需要很長時間。科學家提出的生物修復的主要目標是凈化這些難降解物質。
生物修復壹般分為“生物活化”法和“微生物擴張”法。前者激活原本生活在汙染場地的微生物，後者培養外來微生物。此外，根據處置方式可分為現場凈化的“現場處置”和運輸至處置設施的“移動處置”。
以下是壹些實用的生物修復技術。首先是地下水的三氯乙烯凈化實驗室。方法是將地下水打散放入裝置中，然後在裝置中加入甲烷和營養物質(氮和磷)，就地激活“產甲烷菌”，返回地面分解三氯乙烯。這是壹個典型的微生物活化汙染控制的例子。
因此，註入甲烷40天後，三氯乙烯的濃度從每升0.8毫克下降到0.5毫克。此外，即使停止註射，三氯乙烯的濃度也會得到有效抑制。
受三氯乙烯汙染的地方很多，但由於成本高，甲烷生物修復三氯乙烯壹直沒有普及。當然，現在所謂的“監測自然凈化”是指沒有任何人為幹預的自然凈化，所謂的“增加自然凈化”是指有人為幹預的凈化。
方法是將原油和海礫石混合，放入網中，然後分成兩組。壹組添加營養素，另壹組不添加。實驗結果表明，添加營養劑組的原油確實被分解，對海上小動物沒有不良影響。
為了減少全球溫室氣體二氧化碳，科學家正在考慮壹種生物修復方法，利用覆蓋地球表面70%的海洋來固化二氧化碳。海洋中的植物和浮遊生物可以吸收大氣中的大量二氧化碳。但由於缺少生長所需的“鐵”，植物和浮遊生物無法生存的海洋面積通常約占10%，即約3600萬平方公裏，比亞洲大陸還大。如果在這些海域種植鐵來繁殖植物和浮遊生物，利用它們的光合作用來吸收二氧化碳，就相當於增加了陸地上的植物數量。這實際上增強了海洋獨特的自然愈合能力，因此對環境也是有益的。
實驗從1993開始在加拉帕戈斯群島海域進行。科學家從船上丟下鐵，並通過飛機和衛星進行監測。結果表明，它確實增加了植物和浮遊生物，海水中的二氧化碳含量也降低了。此外，科學家還將煤灰或焚燒灰制成塊狀，噴灑微藻和營養物質，漂浮在海面上進行二氧化碳吸收實驗。這不僅可以有效固化二氧化碳，還可以將副產品微藻制成有用的物質，如紫外線吸收劑或回收的農藥等。海洋堪稱未知微生物和基因的寶庫。專家們正在探索各種有用的基因。海洋生物修復系統的建立對於恢復海洋特有的自凈能力，防止海洋汙染惡化，恢復海洋應有的狀態具有重要意義。
目前，科學家正在利用轉基因超級微生物進行生物修復研究。
超級細菌的發展始於多氯聯苯的分解。多氯聯苯是非常穩定的化合物。在此之前，科學家尚未發現能分解多氯聯苯的微生物。後來，他們發現吃聯苯的細菌也能分解多氯聯苯。
美國和日本使用兩種多氯聯苯分解細菌進行基因操作。這些分解細菌的基因通過所謂的“DNA轉化”方法相互關聯。讓它進化。理論上，多氯聯苯可以產生209種化合物。這兩種細菌分解酶95%相似，但分解多氯聯苯的能力不同。
通過聚合酶鏈反應(PCR)擴增兩種分解菌的基因。首先，消化基因鏈，然後通過PCR擴增。此時，壹個稱為“引物”的DNA片段被放入，片段被連接，兩個基因被混合。其次，為了擴展基因的全長，再次加入“引物”進行PCR。混合基因中，能力強的超級基因與原PCB分解菌進行交換，形成超級微生物。
制備的微生物對多氯聯苯的分解能力遠高於原始分解菌。科學家還利用所謂的“分子模擬實驗”來預測分解酶的結構，這種酶只能改變與多氯聯苯分解有關的氨基酸。因此，它甚至可以滋生分解二惡英和甲苯的細菌。以前這兩種物質是不能分解的。
科學家還開發了能有效分解三氯乙烯的超級微生物，培養了分解三氯乙烯的細菌。就實用性而言，如果使用天然微生物，當然可以。但是在追求高效率的今天，需要更強的分解細菌。地球的未來可能就是這些微生物的天下了。