新的發光細菌的產生實際上多少源自一些“有關陰謀”的想法。幾年前，美國高級研究計劃局要求研究人員提交一些在無須電子設備的前提下編碼機密信息的方法。當時，馬薩諸塞州梅德福市塔夫斯大學的化學家David Walt正在與之前的指導教師、哈佛大學的化學家George Whitesides合作。他們曾一起想出了一個辦法，向一根保險絲中添加多種金屬鹽，當被點亮時，保險絲會發出紅外光的脈沖序列，從而編碼一個信息。這讓他們尋思用其他途徑完成相同工作的可能性。于是兩人決定嘗試其他的方法――用細菌編碼他們的秘密。
新的方案用7個大腸桿菌菌落取代了保險絲，而每個菌落又被賦予了一個不同的熒光蛋白質基因。只有當這些基因被開啟從而使細菌合成蛋白質時才會發出熒光。而其顏色――包括黃色、綠色和紅色――變化則取決于哪種基因得到了表達。所有這些差別都能夠被肉眼清楚地識別。憑借手中的多彩細菌菌落，研究人員隨后利用一對顏色不同的細菌創建了一個代碼。而7種顏色使得他們擁有了49種組合，從而能夠用來編碼26個不同的英文字母以及23個字母數字符號，例如“@”和“$”。他們用若干對有色細菌寫了幾排信息。為了“印刷”這些信息，研究人員將細菌轉移到一個瓊脂板上，后者是一種細菌的生長介質，之后又壓上了一張硝化纖維“紙”，其目的是為了固定這些細菌。
此時此刻，硝化纖維紙中的細菌依然是看不見的。但是通過將硝化纖維紙壓入包含有化學觸發劑――能夠激活熒光蛋白的表達――的瓊脂板，信息的接收者便可以開啟關鍵的基因，并點亮各種顏色。（被選擇用來點亮的蛋白質通常不會被細菌所使用，所以除非被研究人員激活，它們通常保持靜默。）只要接收者知道哪種顏色相當于哪個字符，信息便被知曉了。但是Walt和他的同事還增加了一個額外的保障。他們在一些細菌中插入了對抗特定抗生素的基因；其想法是只有耐抗生素的細菌攜帶的才是真正的信息。如果這些信息落入到錯誤的手中，一旦基因被激活，接收者將會看到一片混亂的顏色而無法閱讀。但是如果接收者加入了正確的抗生素，不具抗性的細菌及其顏色便會消失，從而使真正的信息變得清晰起來。的一個例子便是在9月26日出版的美國《國家院刊》中寫著的“this is a bioencoded message from the walt lab @ tufts university 2010”。
伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校的化學家Kenneth Suslick表示：“這真是一個很酷的想法。”事實上，它與《螺旋》――由康奈爾大學物理學家Paul McEuen撰寫的一部科幻驚悚小說――的構思是如此相似。在書中，Liam Connor―― 一位上了年紀的真菌生物學家――通過向不同真菌的DNA中插入熒光蛋白質基因，從而解開了一個幾十年的神秘事件。雖然作為一個科幻小說迷，Walt表示想馬上讀到這本書，但他說之前并沒有聽說過它。如今借助他的發光細菌，他也可以書寫一些關于自己的傳奇了。
發表于 2026-1-8 10:49:32
