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细菌培养皿论文范文

微生物之父巴斯德开创了“细菌学”,让我们看到了显微镜下的病菌与病毒,而麻省理工学院博士后塔尔·达尼诺(TalDanino)和巴西跨领域艺术家维克·穆尼茨(VikMuniz)用细菌描绘了一个神奇的微观生命世界.很少有人会将细菌与美丽、诱人联系在一起,在大多数人的心目中,它们肮脏、制造麻烦,让人们感染疾病、发生腐烂甚至走向死亡.但这些对细菌的误读,或许早该改变.

细菌是所有生物中数量最多的一类,它们个体非常小,目前已知最小的细菌只有0.2微米长,因此大多只能在显微镜下看到它们.细菌广泛分布于土壤和水中,或与其他生物共生,形状相当多样,比如球状、杆状以及螺旋状.在一般情况下,1克的土壤大约含有4000万只细菌,1毫升的纯水则含有约100万只细菌.细菌的生物量,远大于世界上所有动植物的总和.但大多数情况下,人类都会“谈菌色变”：从鼠疫、天花到非典、禽流感,都让我们想到了生命的脆弱.细菌在我们身体的生存状态,通过活动的影像投在观众面前,便给人带来很强的触动感和紧张感.

然而,达尼诺和穆尼茨将这些让人望而却步的生命打造成一套极富美感的艺术作品.在他们的作品里,细菌不仅有五彩斑斓的颜色,更有多样的形状.如鲜花般盛开的图案,是被植入牛痘后的肝癌细胞,形成了红色的荧光色,看起来就像一张维多利亚时期的壁纸.培养皿里鲜花般绽放的细菌,瑰丽的却如同精心烧制的瓷盘.深灰的底色上,一圈不规则的五角亮蓝色大丝膜菌缓缓出现,轻轻抖动几下,突然层层荡漾开来,如火焰一般,绽放出夺目的光芒.

达尼诺并没有止步于自然成色和偶然产生的艺术形状.作为一名从事科学工作的业余艺术家,他对细菌产生的图案和颜色进行了人为的控制和干预.从黑白的图片过渡到有层次的染色,从无规则的形状到有生命力的造型.细菌创造的图像是真正鲜活的生命.在一个培养皿里,你很难想象这两位生物工程学家和跨领域艺术家,可以绘制出肯尼迪总统头像、城市车水马龙的街道以及马丁路德·金演讲的画面.他表示：“今天,我们已经可以像操作计算机程序那样,对细菌的行为进行编码和控制.”

尽管细菌听起来并不能让观众感到愉悦,但创作“菌落”过程中用到的每个“小生命”都是有趣的.达尼诺说：“这个名为‘菌落’的系列作品,是艺术家和科学家的合作项目.我们用活着的、极其微小的生命形态来作画.大家都认为细菌不是好东西,但实际上细菌统治着世界.人类身体上的细菌数量超过了银河系的星球.一旦丧失了其中哪怕很小的一部分,我们也难逃一死,这是一种长达一生的合作.”

科学概念的细菌艺术作品似乎也已经开始在时尚界流行起来.除了创造出不同的艺术图案,服装设计师德维特达尼诺还与达尼诺合作,设计了一款能在黑暗中发光的裙子,上面有真正的荧光细菌！“关灯以后,你看到画在裙子上的星星点点,是活着的生命！”

细菌主宰的世界

在达尼诺这个“细菌狂人”的眼里,细菌就是这个星球的主宰——人体内带有相当多的细菌,有一个完整的细菌世界.第一条有趣的事实是,人体内及表皮上的细菌的细胞数是人体细胞总数的10倍；第二条是,人体内细菌的基因数比人类基因数多100倍.

这些事实并不能完全反映我们对细菌的认知不足——过去的5到10年时间里,也正在悄然发生一次知识的革命,去探究人体内的微生物究竟起什么作用.“你对食物的反应,你如何消化,你为何生了某种病,为何会过敏,甚至你的个体存在,细菌都有很大的影响.历史上,我们以负面的态度看待细菌,并且设法保持无菌的环境,但结果却南辕北辙.如果你小时候吃太多抗生素,你之后的健康会一直受到影响,例如可能会得哮喘.如果你长大时家里养狗,你就不太会过敏或得哮喘,因为狗身上传播的细菌能帮你尽早形成和完善免疫系统.”

达尼诺把细菌看作最亲密的朋友,而当人类一旦把细菌当作自己的敌人时,问题也接踵而至：“现在,很多新近的研究表明,我们做得太过了,像过敏反应、糖尿病和肥胖等人体功能紊乱的情况,是与我们体内的微生物有关的.我们意识到,基本上我们体内的细菌很多都是有益的,它们对我们保持健康关系重大.”

细菌在身体里和皮肤表面悄无声息地存在着.但是,直到达尼诺的姐姐患上了癌症时,他才有了创作细菌艺术作品的想法——无论是癌细胞还是细菌,人类都需要去克服从显微镜里蔓延而出的恐惧.“癌细胞是一种可怕、变异的东西,而它们却能创造美等这个事实本身就是一幅美丽的画面.既然细胞和细菌是每个人生活的一部分,人们需要在脑海中建立起一个画面,一种能体验它们的方法.这就是科学家和艺术家合作的原因,只有艺术敢从审美上去颠覆它.”

作为麻省理工学院的一名博士后,“细菌狂人”从没有和艺术绝缘,妈妈对达尼诺的影响,也让他一直保持着对艺术的兴趣：“在读研究生的时候,我对与科学有关的艺术产生了浓厚的兴趣.那时我做了很多显微镜观测,在显微镜里面,我看到了非常美丽的东西,还给它们拍了录像.我意识到,用好的录像或图像表现科学观点,能让它超越抽象的数据,让科学更有说服力,而不是简单的那句话,科学家们发现了某个抽象的概念.当你亲自看到数据和图像,你还如何反驳?对作为科学家的我来说,艺术就提供了这样一种表达方式.”

细菌菌落:小细菌逃离培养皿第4关

而达尼诺第一件真正引人瞩目的细菌艺术作品,是他和艺术家安妮卡以“细菌肖像”为主题,创作了一组与“女性主义”关联的作品,用每个女性携带的细菌来表达她们.创作过程中,他们收集了来自100位女性的细菌样本,把它们放在培养皿中培养1到2个月.展出作品时,每个培养皿里面用细菌拼出了展出者的名字,它们完全来自不同女性的身体.因为细菌与气味有关,所以走近一点,你甚至能闻到这个人身上的气味.

给细菌DNA编码

达尼诺对细菌的实验中,创造了摄人心魄的美丽图案,那么这些图案究竟是怎样产生的?细菌们之所以如同被加了特效,可以按照指令进行表演,是因为达尼诺给它们编了程,“就像给电脑编程一样.”

给细菌编程可谓是革命性的突破——达尼诺为我们勾勒了创作这些生命作品所需的三个步骤：第一步,先用照相平版印刷术,做一个主图像的晶片；第二步,根据晶片刻一个橡皮图章,用这个橡皮图章在培养皿中,印上一个有粘性的图像；最后一步是把细菌放置在培养皿中,让它们粘附在粘性材料上,然后把图像拿到显微镜下.在一个功能强大的显微镜镜头下,你几乎可以看到每一个细菌.但如果缩小一点,就能看见它们整体构成的图像.

在设计好特殊的“打印”步骤后,达尼诺从穆尼茨以前的许多图像作品中寻找培养图案的灵感,开始创作.最大的难点便是控制细菌群落之间既能相互交流,又能实现同步运动.他们从很简单的图案开始,很快就开始尝试更加复杂的图案,比如人潮、交通堵塞、集成电路板等等.“在研究生阶段,我就开始研究让细菌变得听话,它们之间可以彼此相互协调,甚至发生传染性的行为.在博士后阶段,伴随着细菌革命的发生,我开始思考怎样给人体内的细菌编程.现在,只要向细菌发送指令,它们就能如同听话的士兵,乖乖分泌出一种小分子,往来穿梭于数以千计的细菌之间,传递信息,告诉它们‘来吧宝贝,该发光了’,或者‘嗨,现在应该黯淡一些才好看’.”

不管是给细菌染色,还是让细菌形成美丽的图案,对于达尼诺,艺术代表着观察科学世界的一个新视野.“艺术创造的过程确实影响了我的科学研究.这一点,我想人们还没有真正明白.它是很重要的.你看癌症的研究,人们已经重复做同样的事情几十年了.你怎样能做出不一样的东西?对我来说,大量的艺术创作给我带来的视野,允许我做不一样的事情,更有创意的事情,它们可能会给癌症研究带来真正的突破.”

现在的他,甚至可以用细菌来检测和治疗癌症.“大概150年前,人们偶然观察到一个有趣的现象.有一个女人脖子上得了肿瘤,她到医院治疗.当她得了细菌感染后,肿瘤就停止生长了.这是人类第一次观察到细菌和肿瘤之间这种奇妙的互动.”达尼诺说,“作为细菌科学家和艺术家,我思考的是大自然设计生命的方法,并想象如何重新设计生命,让它们去完成它们通常不会去做的事情.”

这个听起来似乎异想天开的图景,通过细菌艺术的演绎,成为了一种科学的想象力——“我们做的就是修改细菌的DNA.以前,人们认为用细菌治疗肿瘤是不安全的,也不知道怎样控制细菌.今天,我们有能力改造细菌使其安全可靠.无论使用什么细菌,只要它们能在肿瘤和恶性细胞中生存繁衍就行,大肠杆菌、沙门氏菌,等等.可以想象一下,未来只要吃一些经过编程改造的益生菌,就可以检测和治疗癌症甚至其他疾病.那将是一支真正的‘细菌部队’,不再借人类之手残害生命,而是通过人类的智慧,为生命带来健康的福祉.”

等

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细菌菌落引用文献: