第二个突破性进展，就是以潘金莲和屠小鹿为首的生化研究所的成果了。

虽然生化研究所还没有切分，但已经形成了生物方向和化学方向的两大组。

生物组由潘金莲挂帅、屠小鹿负责，最初的工作任务是动物实验、生物安全、公共卫生等方面的研究，屠小鹿等人还专门拜了李遇春为师，接受医药方面知识的教育。

自打显微镜问世之后，生物组的工作成果就呈现出井喷式增长，可惜绝大多数成果并不能公之于众，只有少数几篇论文发表在《科学》和《自然》期刊上。

其中，硝化细菌的发现，就揭开了硝土、也就是硝酸钾形成的秘密。

原来，氨水或尿液是通过硝化细菌转化成硝酸钾的。

到现在为止，大家都还不知道氨水和硝酸根里面的那个“硝”元素，其实就是占空气百分之七十的“氮”，所以硫酸铵化肥也只是被称为“氨肥”而非“氮肥”。

虽然如此，但是在发现了硝化细菌的作用之后，潘金莲就主导了一个全新实验：

【生物塔】硝酸制备实验。

这是一个历史轨迹里并没有出现的研究，但刚好适配梁山目前的科技图谱。

同步多方案的研究，进行了一年多时间，历经数千个方案的试错，目前总算是在实验室里得到了一个比较成熟的方案：

通过稀释氨水反复的喷淋清洗，成功的在多孔陶制培养皿上，培养出硝化细菌形成的细菌膜，然后再培养扩大规模。

将这种培养皿分层置于密闭生物塔内，顶部喷淋稀释氨水，这个最佳浓度已经在以前的硝田得到验证了。

氨水水雾喷洒在硝化细菌培养皿上，底部用陶管鼓入氧气或空气，让硝化细菌直接转化成稀硝酸或少量的硝酸铵。

最初的方案就是想这样直接转化成硝酸，后来发现，形成劣质硝酸后，硝化细菌在酸性环境中不能存活。

经过反复试错，发现还是需要间歇性喷淋氨水，期间根据酸碱度检测结果，夹杂喷洒石灰石粉末，也就是碳酸钙，用来控制酸碱度，这才解决了硝化细菌凋亡的难题。

现在的成熟步骤就是：

喷淋器中加入定量的稀氨水，反复进行喷淋，氨水通过多孔培养皿滤过层滴到回顶部再次喷淋。

这个过程中，底部持续利用陶管鼓入大量空气，不仅增加了氧化反应，空气鼓入过程中还能减缓反应液滴流的速度。

最后一次滴流结束，切换导流管阀门，将混杂了稀硝酸和硝酸钙的溶液密闭导入蒸馏装置，收集高浓度的硝酸。

剩下的硝酸钙溶液，几乎呈现为中性，经过农业处的初步试验，也是一种优质肥料，接下来会由钱春妹带组研究如何结晶成固体颗粒。

为了持续稳定的生产，基本上一个周期是3天转化、2天休养稳定菌膜。

通过实验室数据推算，一个高度2.5米、直径1米的硝酸制备生物塔，一个工作日可以得到高浓度硝酸3公斤左右。

一个周期五天有三个工作日，产量9公斤，抛开可能影响的因素，保守估计的产量也有6公斤，也就是平均每天1.2公斤的高浓度硝酸。

看似产量不大，但是却解决了三个问题。

一个就是绕开硝田的土地限制，直接可以通过厂房建立多个生物塔来联动生产。

另外就是绕过了硝酸钾置换的过程。

还有，就是开辟了一个“生物塔”反应的研究方向。

当然了，这个实验才刚刚有了初步成果，要等到落实成规模化、工业化生产，还需要更多的时间。