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小小细菌的七大神功。居然可以探雷、治病、发电!

发布时间:2017-09-11 12:21:28   来源:汤姆·艾尔兰    浏览次数:306

◎汤姆·艾尔兰(英国皇家生物协会《生物学家》杂志编辑主任)

提到“细菌”等微生物,很多人脑海里就会浮现出食品中毒等不愉快的生病经历。然而科学家发现,微生物的作用远大于让我们肚子痛……

  •   地雷现形!细菌成超强探测器

  英国爱丁堡大学科学家研发出无害的基因改造大肠杆菌品系,它们一旦接触特定爆炸物,便会发出绿色荧光。研究人员希望把这些细菌投到可能埋地雷的地方,以取代传统寻找地雷的金属探测器或侦测犬。这些基因改造过的微生物,制造的蛋白质能够结合三硝甲苯(TNT,俗称黄色炸药,是地雷区常见的化学物质),并“启动”制造荧光素酶的基因,荧光素酶就是让萤火虫和其他细菌发光的催化剂。

  传统寻找地雷的方式比较危险

  •   加点细菌增强自愈力

  在肠道里加入细菌可以帮助受伤的身体早日康复吗?美国洛克菲勒大学的科学家从脊髓损伤的小鼠研究中发现,受伤会使小鼠的肠道细菌发生变化,导致发炎细胞释出。这个变化会启动其他身体反应,而减弱受伤老鼠的自愈能力。但是给某些小鼠喂食了益生菌后,它们会比未食用的小鼠复原得快。该研究的科学家因此判断,脊髓损伤的患者服用益生菌,能减缓肠道内部变化,帮助身体康复。

  脊髓损伤的患者服用益生菌,或可帮助身体复原

  •   把细菌当体内“快递”吧

  海洋趋磁细菌体内有磁化晶体,可作为导航系统,帮助它们在深海中找到方向。美国国家生物医学影像与生物工程研究院的科学家受此启发,把这种细菌注射到患癌小鼠的体内,再制造磁场,便能把细菌引导至肿瘤部位。他们的下一步计划是改造这些细菌,让它们充当快递角色,帮忙运送抗癌药物。

  美国科学家让海洋趋磁细菌(右)充当快递角色,帮忙运送抗癌药物。

  •   细菌DNA充当“硬盘”

  美国麻省理工学院的团队研发出一种工具,能让细菌具备“基因卡带录音机”功能,在自己的DNA中记录下发生过的简单活动。他们对这些细菌进行设定,当其接触到光线或某种化学物质时,就会制造一段新的DNA。科学家可借此“读取”这段DNA,了解细菌经历了什么。他们表示,如果细菌数量庞大,就能累积成“类硬盘”。

  美国麻省理工学院的团队研发出一种工具,能让细菌具备“基因卡带录音机”功能。

  •   小细菌帮助灭山火

  美国科学家正通过细菌来防范爱达荷州与俄勒冈州的山林野火。近来,由于旱雀麦蔓生,这两州的野火日益恶化。旱雀麦为入侵物种,麦杆又干又细,干旱时特别容易着火。美国地质调查局的研究人员发现,荧光假单孢菌能抑制旱雀麦根部拓展,使它不去阻碍原生草类的生长。研究人员表示,施用这种细菌的土地5年后将不见旱雀麦踪影。

  旱雀麦为入侵物种,麦杆又干又细,干旱时特别容易着火。

  •   用细菌给机器人供电

  英国牛津大学的科学家表示,细菌移动产生的微量电流,未来能变成纳米机械或微型电子零件运动的动力。该校物理系研究团队发现,在细菌游动的浓稠液体中置入多个小型的转子,细菌会自动向转子聚集,驱动转子运转,形成只有在显微镜下才看得见的“风车发电机”。这些微量但稳定的能源,将可为新型微机械、纳米机器人或智能手机零组件提供电力。

  细菌移动产生的微量电流,未来能变成纳米机械或微型电子零件运动的动力。

  •   新酵母菌制燃料 便宜且高效

  美国麦斯科玛生物质燃料公司开发出的新酵母菌品系,能将97%的农作废弃物转化为酒精燃料。以往,制造生物质燃料的酵母菌大约只能转化2/3的植物硬质部位,而新酵母菌品系显然更有效率。新品系的作用时间只要48小时,而其原料(玉米茎、小麦杆、甘蔗的不可食用部位)都是经济作物的废弃物,成本低,而且货源充足。

  新酵母菌品系,能将97%的农业废弃物转化为燃料。

  (原载《BBC 知识》国际中文版2017年7月号 林云也/译)

  责编:叶晓婷

  网编:吴燕芳