生物学家的细菌调色盘

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地球形成于大约 46 亿年前， 10 亿年后，微生物开始在这片年轻的星球上繁衍生息。经过不断的进化演变，细菌为地球的大气层提供了最初的氧气，也成为了现代生物的共同祖先。这些微小生命的数量比宇宙中的恒星还要多，可以说无处不在。

细菌通常被有偏见的人们视为疾病的源头，谈之色变。然而，对于合成生物学家塔尔·达尼诺（Tal Danino）来说，细菌却是一切的灵感来源。

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

通过一种被称为“群体感应”的化学交流过程，细菌能够相互“交谈”，并在达到一定的密度后集体执行任务。目前达尼诺正在探索像编写计算机代码一样编写细菌的DNA，使它们在彼此交流的过程中释放特定的蛋白质，在肿瘤内部释放药物。结合细菌的非凡能力和基因工程的力量，使其能够检测和治疗我们体内的疾病，成为我们身体的疗愈者。

将单个细菌装入一个微流体装置，每隔几分钟捕捉一次图像，以观察不断生长的菌落在三维空间中的动态发展，Tal Danino

在探索"可编程 "细菌的过程中，达尼诺在培养皿中观察发现，细菌不仅仅是疾病战争中的士兵，它们还是充满活力的画家。这些生命体虽然只由单个细胞构成，但却展现出了惊人的复杂性和多样性。

在群体感应的过程中，细菌不只是会分泌可以用于治疗的蛋白质，不同的细菌还会分泌出不同颜色的色素，形成独一无二的图案

细菌培养皿，Tal Danino

细菌培养皿，Tal Danino

细菌培养皿，Tal Danino

为了呈现他从培养皿中观察到的生命多样性，他以细菌为媒介，创作了一系列令人惊叹的艺术作品。

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

随着时间的推移，细菌不断复制和扩散，形成了一幅幅令人震撼的图案——有的像密集的星芒，有的像精致的花朵，有的像无垠的大陆，还有的像珊瑚和玛瑙石的横截面。这些由数以百万计的微小细菌构成的彩虹，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

而细菌的美不只是体现在它们构成的独特图案中，更体现在它们生命力旺盛、合作共存的生命形态中。

在塔尔·达尼诺的艺术实践中，细菌不仅仅是画布上颜料的生产者，还是创作过程中的合作者。

微生物是群居生物，它们自建栖息的“城邦”，培养皿里不同的图案，记录着这座“城市”的建造过程，叙述着独属于细菌的生命模式。它们相互交流、争夺资源，并在更大的群落中共同进化，所有这些都可在生长过程中留下可供观察的图案痕迹。

随着时间的推移，细菌数量不断增加，最终在“城市”中演变成一种永久共存的状态。每个菌群都以与众不同的图案定义了它们的独特特征，揭示了这个微小宇宙中隐藏的稳定秩序。

共存, Tal Danino

共存, Tal Danino

共存, Tal Danino

见微知著，除了呈现细菌的美和研究细菌的生活方式，达尼诺还从微观的角度探究了我们与微生物共同生活的生态环境。

他对土壤中的细菌进行了培养，过程中观察到了土壤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，在现代社会中，由于过度开发和污染等问题，土壤健康已经受到了严重的威胁。通过呈现这一组土壤微生物的图像，他希望呼吁人们重新审视微生物对于生态系统的重要性。

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，但微观世界仍有太多不可估量的未知。在达尼诺的探索中，微生物世界混乱亦规律的图案展开了无数关于生命的课题。

雨果在《悲惨世界》中写道 "望远镜的尽头是显微镜的起点，谁能说两者之间哪个视野更开阔呢？” 对于达尼诺而言，培养皿中宏观和微观宇宙的奥秘融为了一体，每一张细菌的图像都是它们自己的小宇宙。他在谈到这些图像时说道："当你看一张培养皿的照片，你无法分辨它来自海底，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

人们在看到美丽图案时，会激发出对产生图案潜在过程的好奇。例如，雪花的复杂结构、动物皮毛上的斑纹或某些微生物群落产生的图形。科学研究正是从现象而产生好奇的瞬间开始。

细菌通常会让人感到恐惧或厌恶，但达尼诺以培养皿为画布，用地球上最古老、最小、最丰富的生物制成的颜料构成了他的调色盘。

当我们开始了解细菌的力量与美，便会发现细菌的存在本身提醒着我们生命形式之间的相互联系和地球上生命的持续进化，以及微生物对塑造我们周围世界的影响。微观世界的美中绽放着生命的无限可能性。

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/

原标题：《生物学家的细菌调色盘》

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