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下載安裝Flash播放器黏液菌可在26小時(shí)內(nèi)“設(shè)計(jì)”最便捷的地鐵線路
黏液菌是一種黃色的單細(xì)胞微生物,在遇到大量分散的食物時(shí),它會(huì)讓自己的身體向四面八方擴(kuò)張以獲取營(yíng)養(yǎng)。根據(jù)它的這個(gè)特性,2000年,日本名古屋模擬生物控制研究中心做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn):科研人員設(shè)計(jì)了一個(gè)迷宮,迷宮有四條通道,每個(gè)通道的盡頭都放置了食物。然后,科研人員將黏液菌放在了迷宮的正中央。一開(kāi)始,黏液菌伸出自己的偽足在整個(gè)迷宮里四處試探。8個(gè)小時(shí)之后,黏液菌收起了大部分路徑上的“身體”,而只是在那條距離食物最短的通路上伸展,將食物吞入口中。
單細(xì)胞的黏液菌具有的這種杰出的“智力”著實(shí)令人驚訝。今年年初,英國(guó)和日本的研究人員又做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。他們將黏液菌喜歡的食物燕麥片按照東京附近的城市的布局排列,然后將黏液菌放置在中間位置,觀察黏液菌會(huì)作何反應(yīng)。起初,黏液菌均勻地以蔓狀結(jié)構(gòu)擴(kuò)散開(kāi)來(lái),似乎在對(duì)新領(lǐng)地進(jìn)行試探。幾小時(shí)之后,黏液菌開(kāi)始重新布局,科研人員發(fā)現(xiàn)它正在為自己尋找一條可以將所有燕麥片納入囊中的最短通道。與此同時(shí),一些不太符合效率的通道逐漸收縮,直至消失。26小時(shí)之后,黏液菌終于成功地建立了一個(gè)相互連接的營(yíng)養(yǎng)輸送管道網(wǎng)。而科研人員驚訝地發(fā)現(xiàn),黏液菌建立的這個(gè)網(wǎng)絡(luò)和東京環(huán)城鐵路系統(tǒng)驚人地相似,在個(gè)別的連接處甚至顯得更為便捷有效!
面對(duì)聰明的細(xì)菌,人類(lèi)應(yīng)該學(xué)會(huì)利用
林永成說(shuō),微生物在某一方面具有超強(qiáng)的能力,與它們經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的進(jìn)化過(guò)程是分不開(kāi)的。在35億年前,地球上出現(xiàn)的最早的生命就是微生物,因此它們有足夠的時(shí)間去修正自己曾經(jīng)犯過(guò)的錯(cuò)誤。相形之下,人類(lèi)是全方位的進(jìn)化,而微生物只是在某一方面進(jìn)化,并且進(jìn)化了幾十億年,這就使得它們會(huì)在某一方面展現(xiàn)出驚人的“稟賦”,顯得越來(lái)越“聰明”。“比如黏液菌,那些不能在最短時(shí)間內(nèi)形成最有效的覓食通道的黏液菌會(huì)在幾十億年的進(jìn)化過(guò)程中被淘汰,而它們?cè)O(shè)計(jì)路線的能力也在一代代地被改進(jìn)和修正,以至于十億年之后,黏液菌可以比人類(lèi)更快地設(shè)計(jì)‘地鐵線路’了——這并不是它們思考出來(lái)的結(jié)果,而是在進(jìn)化過(guò)程中形成的本能,是一種下意識(shí)的行為?!?/p>
“人最聰明的地方是懂得利用?!绷钟莱烧f(shuō)。狗的嗅覺(jué)比我們靈敏,鳥(niǎo)比我們飛得高,人類(lèi)可以利用仿生學(xué)的原理將其變成自己的能力。對(duì)于細(xì)菌的高明之處,我們也應(yīng)該保持相同的態(tài)度。
和海洋微生物打了多年交道,林永成對(duì)微生物們表現(xiàn)出來(lái)的這些超?!爸腔邸币稽c(diǎn)兒也不陌生。他隨便就可以講出好多有趣又生動(dòng)的例子:比如“有一種微生物,它能夠分泌出一種化合物,這種化合物的分子式漂亮極了,像是三個(gè)對(duì)稱(chēng)的花瓣。好幾個(gè)國(guó)家的科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里百般嘗試,怎么也做不出這樣的化合物,做出的三個(gè)花瓣總是有一個(gè)是塌掉的……微生物可以如此輕而易舉地就做到人類(lèi)無(wú)法做到的事情。”不過(guò),盡管我們目前無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室里復(fù)制微生物的這一杰作,但這并不影響我們讓微生物幫我們大量制作這種仿佛“三瓣玫瑰”一樣的化合物,它對(duì)治療心血管疾病有很好的療效,“而這種‘微生物制造’的藥物就算長(zhǎng)期服用,人體也不會(huì)產(chǎn)生耐藥性,也不會(huì)對(duì)人體有副作用?!?/p>
“潘多拉星球”的人口普查:海洋微生物的世界究竟有多大?
除了“智慧”之外,海洋微生物有時(shí)候還會(huì)有一些非?!盁o(wú)厘頭”的表現(xiàn)。中山大學(xué)的研究人員提取了某種海洋微生物的基因,將它轉(zhuǎn)入到大腸桿菌里,然后發(fā)現(xiàn)大腸桿菌居然產(chǎn)生了板藍(lán)根的一種活性成分;在大亞灣的海面中獲得的一種海洋微生物,竟然能夠分離出辣椒素,這些現(xiàn)象都讓研究人員百思不得其解。
“海洋微生物的世界實(shí)在太奇怪了……你了解得越多,就越感到它的不可思議?!绷钟莱烧f(shuō)。對(duì)這個(gè)充滿(mǎn)了未知和挑戰(zhàn)的世界,我們?nèi)祟?lèi)目前仍舊知之甚少。因?yàn)榇蟾胖挥?%的海洋微生物在脫離了深海環(huán)境仍舊可以存活,而人類(lèi)目前又很難到幾千米的海洋深處去長(zhǎng)時(shí)間作業(yè),所以毫不夸張地說(shuō),我們對(duì)海洋微生物的了解只不過(guò)是滄海一粟。
從2000年起,全球科學(xué)家歷時(shí)十年,進(jìn)行的名為“國(guó)際海洋生物普查計(jì)劃”(Census of Marine Life)的大型國(guó)際項(xiàng)目,即將于今年10月宣告完成。而在目前已經(jīng)披露的部分資料里,最吸引人注意的正屬于海洋微生物的這一部分。
負(fù)責(zé)此次普查計(jì)劃中海洋微生物部分的馬薩諸塞州伍茲霍爾海洋生物實(shí)驗(yàn)室的米契索金說(shuō):“海洋微生物的數(shù)量多得驚人,其總重相當(dāng)于2400億頭非洲大象(最大陸地動(dòng)物)的重量。”
毫無(wú)疑問(wèn),海洋深處的“潘多拉星球”是世界上最渺小,同時(shí)也是最龐大的“星球”。在那里,還有許多的謎團(tuán)等待人類(lèi)去揭開(kāi)。