细菌调色盘是生物学家的

2024-06-06

原创 as center as科学艺术研究中心


大概是地球形成的 46 亿年前, 10 一亿年后,微生物开始在这个年轻的星球上繁衍生息。经过不断的进化和演变,细菌为地球的大气提供了最初的氧气,成为现代生物的共同祖先。这些微生命的数量比宇宙中的行星还多,可以说无处不在。


细菌往往被有偏见的人视为疾病的根源,谈论颜色变化。然而,生物学家塔尔·达尼诺(Tal Danino)而且,细菌是所有灵感的来源。


作为哥伦比亚大学的合成生物系统实验室,塔尔·达尼诺是一位跨学科艺术家和科学家。(Synthetic Biological Systems Laboratory)达尼诺主要研究如何对细菌进行基因编程。


细菌可以在达到一定密度后,通过一种叫做“群体感应”的化学交流过程,相互“交谈”,集体出任务。目前,达尼诺正在探索DNA,它像编写计算机代码一样编写细菌,这样它们就可以在相互交流的过程中释放特定的蛋白质,并在肿瘤中释放药物。结合细菌的非凡能力和基因工程的力量,使其能够对我们体内的疾病进行检测和治疗,成为我们身体的治愈者。


在微流体设备中加入单一细菌,每隔几分钟捕捉一次图像,以观察三维空间中不断生长的菌体的动态发展,Tal Danino


“可编程”在实践中 “在细菌的过程中,达尼诺在培养皿中观察到,细菌不仅是疾病战争中的士兵,也是充满活力的画家。虽然这些有机体只由单个细胞组成,但它们表现出惊人的复杂性和多样性。


在群体感应过程中,细菌不仅会分泌可治疗的蛋白质,还会分泌不同颜色的色素,形成独特的图案。


细菌培养皿,Tal Danino


细菌培养皿,Tal Danino


细菌培养皿,Tal Danino


他创作了一系列令人惊叹的艺术作品,以展示他从培养皿中看到的生命多样性,并以细菌为媒介。


通过精确控制液体的数量和位置,他将细菌培养在琼脂制成的培养皿上,使细菌在培养皿上自由生长和扩散。


随着时间的推移,细菌不断复制和传播,形成了令人震惊的图案——有些像集中的星星,有些像精致的花瓣,有些像无边无际的大陆,有些像珊瑚和玛瑙石的横截面。这些由数百万细菌组成的彩虹将培养皿中的图像推向了不可复制的极限。


微生物彩虹, Tal Danino


微生物彩虹, Tal Danino


微生物彩虹, Tal Danino


微生物彩虹, Tal Danino


而且细菌的美不仅仅体现在它们独特的图案上,更体现在它们生命力强、合作共存的生命形态上。


细菌不仅是画布上颜料的生产者,也是塔尔·达尼诺艺术实践中的合作伙伴。


微生物是群居生物。它们建造了自己的“城邦”。培养皿中不同的图案记录了这座“城市”的建设过程,描述了独特的细菌生活方式。他们互相交流,争夺资源,在更大的群落中共同进化,所有这些都可以在生长过程中留下可观察的图案痕迹。


随着时间的推移,细菌的数量不断增加,最终在“城市”中转化为永久共存的状态。每个菌群都以独特的图案定义了它们独特的特征,揭示了隐藏在这个微小宇宙中的稳定秩序。


并存, Tal Danino


并存, Tal Danino


并存, Tal Danino


达尼诺除了展示细菌的美和研究细菌的生活方式之外,还从微观的角度探索了我们与微生物共同生活的生态环境。


他培养了土壤中的细菌,观察到了土壤中细菌形成的一系列图案。这些丰富多样的图案直观地可视化了土壤中微生物的多样性和复杂性。


土壤作为地球生命的基础,其健康状况直接关系到人类的生存和发展。然而,在现代社会,由于过度开发和污染,土壤健康受到严重威胁。通过呈现这组土壤微生物的图像,他希望人们能够重新审视微生物对生态系统的重要性。


土壤细菌培养皿, Tal Danino


土壤细菌培养皿, Tal Danino


土壤细菌培养皿, Tal Danino


虽然我们知道微生物与我们的世界息息相关,但微观世界中仍然有太多不可估量的未知。在达尼诺的探索中,微生物世界的混乱和规律图案已经进行了无数关于生活的话题。


在《悲惨世界》中,雨果写道 "望远镜的终点是显微镜的起点,谁能说两者之间哪个视线更开阔呢?" 就达尼诺而言,培养皿中宏观和微观宇宙的奥秘融为一体,每一个细菌的图像都是自己的小宇宙。当他提到这些图像时,他说:“当你看一张培养皿的图片时,你分不清它是来自海底还是遥远的星系。”


微观宇宙, Tal Danino


微观宇宙, Tal Danino


微观宇宙, Tal Danino


微观宇宙, Tal Danino


当人们看到美丽的图案时,他们会对产生图案的潜在过程感到好奇。例如,雪花的复杂结构、动物皮毛上的图案或一些微生物群落产生的图形。科学研究从现象引起好奇的那一刻开始。


细菌通常会让人感到恐惧或厌恶,但达尼诺用培养皿作为画板,用地球上最古老、最小、最丰富的生物制成的颜料形成他的调色板。


当我们开始了解细菌的力量和美丽时,我们会发现细菌的存在提醒我们生命形式之间的联系,地球上生命的不断进化,以及微生物对塑造我们周围世界的影响。生命的无限可能在微观世界的美中绽放。


Reference:


http://www.taldaninoart.com


https://ed.ted.com/lessons/hacking-bacteria-to-fight-cancer-tal-danino


https://nautil.us/when-bacteria-are-beautiful-541411/


原题:生物学家的细菌调色盘


阅读原文


本文仅代表作者观点,版权归原创者所有,如需转载请在文中注明来源及作者名字。

免责声明:本文系转载编辑文章,仅作分享之用。如分享内容、图片侵犯到您的版权或非授权发布,请及时与我们联系进行审核处理或删除,您可以发送材料至邮箱:service@tojoy.com