用細菌畫畫、用顯微鏡觀看，史上最小蒙娜麗莎

近日，來自義大利羅馬 Sapienza 大學的研究人員通過使用轉基因細菌，繪製出了「蒙娜麗莎」，阿爾伯特·愛因斯坦，查爾斯·達爾文和其他歷史名人的肖像。不過這些大作的尺寸都非常袖珍，需要藉助顯微鏡才能進行欣賞，因此也被譽為「史上最小傑作」。

其實研究人員的依據還比較好理解，就是大自然中存在有許多這樣的細菌：它們能夠響應環境發出的刺激信號然後移動，從而引導自己去向生存條件更好的地方。與此同時，由於大腸桿菌體內具有微小的、螺旋槳狀的結構（鞭毛），所以能在液體里快速遊動。這些「螺旋槳」的功能類似於電動馬達，需要活細胞提供能源來驅動其運轉。

也就是說，只要在大腸桿菌細胞內植入能響應環境刺激，並提供能量的物質，就可以實現控制它們的定向移動了。

經過不懈的研究之後，科學家們在一種名為 Proteorhodopsin （變形菌視紫紅質）的蛋白質中可以找到了這樣的能量源。這種蛋白質可以像太陽能電池一樣工作，把光轉化為其他能量。雖然天然的大腸桿菌體內並不含有變形菌視紫紅質，但是經過基因重組之後，轉基因大腸桿菌在光線越亮的地方，移動也會變得越快。

「（在液體中）游泳的細菌，就像城市交通里的汽車，它們會在速度降低的區域聚集起來（相當於塞車），」研究人員說道。因此，在植入了這種名為變形菌視紫紅質的蛋白質之後，只要簡單地向轉基因大腸桿菌菌落投射不同明暗的發光圖案，就可以控制細菌的游泳速度，進而控制它們的密度。

該團隊採用的燈光圖案中包括有廣為流傳的繪畫作品和名人照片。轉基因大腸桿菌則緊隨光線的明暗變化而改變移動速度，然後形成了一幅幅近乎完美複製的圖像。

雖然用細菌作畫是一件相當有趣的事情，不過這個項目除了應用於藝術創作之外，還將進一步應用於醫學試驗。因為這項轉基因技術可以更精確地控制大量細菌的移動。「舉個例子，我們可以通過製造足夠多的細菌去包圍更大的東西，比如藥物載體，然後細菌們就像「助推火箭」一樣，將其運送到需要的地方，」研究人員建議道。

圖片來源：materia

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