氮氣是空氣中的主要成分，占空氣總量的五分之四。然而由于氮氣分子被三條“繩索”--化學鍵所束縛，因此大部分植物只能“望氮興嘆”。固氮菌的本領在于它有一把“神刀”--固氮酶（含有Fe Co Mo即鐵鈷鉬），可以輕易地切斷束縛氮分子的化學鍵，把氮分子變為能被植物消化、吸收的氮原子。 俄羅斯莫斯科大學生化物理研究所的科研人員別爾佐娃經過多年探索研究，成功地解釋了固氮菌在空氣中生存固氮的機理。別爾佐娃由此獲得了2002年的歐洲科學院青年科學家獎。
在幾十億年前的太古時代，大氣層中沒有氧，地球上生存著大量的厭氧性生物。在地球上第一次大災難發生后，地球表面出現了很多氧。大量厭氧性生物由于氧的出現而消失了，但有少量厭氧性生物由于躲藏在無氧、不透氣的淤泥、沼澤地和深層土壤中而存活至今。但也有一部分厭氧性生物如固氮菌，它適應了環境，能夠在含氧21%的大氣層中存活，并從空氣中吸收氮氣。
固氮菌緣何沒有滅亡，而在氧性環境中生存了下來。別爾佐娃經過多年研究揭示了它生存與固氮的奧秘。別爾佐娃發現，固氮菌內部氧的濃度低于外部，也就是說，固氮菌擁有自身保護辦法，它的呼吸鏈中有一種能夠處理氧的特殊酶。別爾佐娃推測，在固氮菌呼吸鏈中很活躍的、開始階段起輔助作用的特殊酶在處理氧的過程中起了主要作用。別爾佐娃通過實驗觀察確認，正是這種很活躍的酶幫助固氮菌完成氧吸收與處理任務。在這種特殊酶的帶動下，其余的酶才開始工作、開始固氮。為了進一步驗證實驗結果，別爾佐娃將固氮菌中那個特殊的酶除掉，結果發現，固氮菌立即喪失了在氧環境中固定氮的能力。
有關專家指出，別爾佐娃的研究成果促進了生物學的發展，對目前正在開展的人工活器官研究工作有重要意義。