《超级硅藻》作者:[美] 杰里·奥尔森(1 / 2)

腾月译

罗伯特是个物理学家,不过他总是说自己首先是个园丁。玫瑰花是他的最十爱十,而纳米机器顶多排在第二位,算是他的关系并不太密切的情十人吧。如果问他,在他临终前缅怀往事时印象最深的是什么,他必定会答“一个新的玫瑰变种”,而决不会说是“原子组合机”。让他最为痴迷的还是种植绚丽斑斓、芳十香四溢的玫瑰花。侍弄花园里的玫瑰,他就像是对待自己的亲生子女,简直是废寝忘食无微不至,而对于他的本职工作物理研究,他不过像是个尽职的熟练工人而已。谁知正在这时,弥天大祸突然降临了。

罗伯特在后花园里栽培的玫瑰杂十交十品种“十爱十迪生/泰斯拉”长势喜人,花枝上缀满了含苞欲放的蓓蕾,香气袭人,恰似闺中羞涩的妙龄少女。这种花似乎特别能适应恶劣的自然环境,即使在加利福尼亚这么潮十湿闷热的气候下,它们也能照常茁十壮成长。由于进入新世纪以来气候的急剧变化,花园里他所喜十爱十的花草树木大都死了,真让他感伤不已。当他想到这种杂十交十玫瑰时,急忙跑过去观看,发现这花真是顽强不屈,仍然在与恶劣的天气做着殊死搏斗。而此时园中的花簇月季和英国品种的和平玫瑰早就乖乖地举手投降了。

看到这一情景,他心中激动万分,不由得开始梦想带着他的得意佳作去参加秋季园艺秀,甚至在耳边似乎响起了不绝的赞美声。可谁知天有不测风云,那天早晨他走进花园,突然发现他的花都无十精十打采地低垂着头,叶子也都打蔫了。原来有好多蚜虫正高兴地在他的宝贝花上咀嚼着。这下可完了,他的美梦要彻底破灭了。

太可恨了,这些该死的臭蚜虫!蚜虫是植物的天敌,好似饕餮般的吸血鬼。这些看起来不起眼的小小寄生虫不停地吸食着花木的液汁,耗干了寄主身上的能量,就像那些贪十官污吏无十耻政客们侵吞占用了研究人员的经费预算一样。这些蚜虫虽不会立即给植物敲响丧钟,不过是造成有限的伤害而已,可是他得马上花大量的时间去除虫,而且这场虫灾肯定会在秋季的花卉节上影响到花的姿色以及他自己的声誉的。

对此他本来早就应该预料到的。当把两个不同品种的花的基因结合到一起时,结合的绝不仅仅是它们的优点,缺点也难免要包容在内。很明显,十爱十迪生和泰斯拉这两个不同品种的玫瑰花,都易于遭受虫害,它们的后代不幸继承了父辈双方的这种缺陷的基因。毫无疑问,重新将这两种花进行杂十交十,保留其花朵的大小和香气。加强对蚜虫的抗虫十性十能是完全有可能的。不过这样繁殖出的新品种可能又会容易怕热、生霉或者成为其他虫害的寄主。突然,他灵机一动,想到海洋里有着多种多样的生物和无尽的宝藏,自己应该寄希望于浩渺的海洋,运气好的话,或许能有幸得到无垠大海的慷慨馈赠。

其实,他根本就没必要靠碰运气。科学界对于基因图谱的研究日益深入,已经有可能知道哪一些基因是负责那些特十性十的了,人们只要选择自己所需要的基因,就可以得到自己想要的作品。如果去掉所有那些“垃圾”DNA,即从远古一代代流传下来的那些无用的基因,新的品种的十性十能就会更加纯正,也就不会有任何不十良的基因传下去了。

要是他的这一想法得以实现的话,他将走上通往诺贝尔奖的金光大道,但是现在他杂十交十的玫瑰遇到了虫害,罗伯特迫使自己先集中十精十力解决面前的难题。他心十爱十的玫瑰上长满了蚜虫,当务之急是将蚜虫彻底消灭。

俗话说:“一物降一物。”生物治蚜虫有两个基本的方法:一种方法是用其天敌瓢虫将其吃掉,另一种方法是用其克星硅藻土从内部将其消灭。罗伯特是个纳米工程师,他设计的机器能巧妙地十操十纵单个的原子,想到自己却要利用微小的海藻残骸来消灭害虫,他不禁感到十分可笑。

硅藻是一种微小的单细胞生物,既非植物亦非动物,它能从海水里过滤出二氧化硅,然后用二氧化硅构筑出它那十精十细的带有花边的外壳。它们看起来就像是浮游在水里的花粉颗粒,但是边上十分锋利。当你把它们残骸干燥的外壳撒到蚜虫身上时,沙砾般的粉末就会进入到蚜虫的体内关节部位,使其寸步难行,逐渐将它们磨死。这就像是往发动机里撒上一把沙子一样,发动机自身的转动最终为其自我摧毁提供了能量。

罗伯特刚开始搞园艺时,曾经遇到过蚜虫这一难题。他急忙在他装设备和工具的工棚里到处翻箱倒柜地寻找着,终于在一个角落里找到了装硅藻土的铁罐子。他如获至宝地将这个罐子抱出来,跑到花园里,往所有的玫瑰上都撒了大量的硅藻土,然后才回到实验室里去工作。可是他工作时还是心不在焉,上下班时更是神不守舍,老是惦念着他的那些宝贝玫瑰花,直到这场虫灾过去,他心上悬的那块石头才算落下地来。

实验室里也有许多让他忙乱的麻烦事情。倒不是什么新鲜事,但也挺让他十操十心的了。他的研究十十团十十队设计了一个挺漂亮的原子组合机,能够将原子按照设计者的意愿堆积成任意的形状。但是他们始终没能解决其能源问题。因为将原子从一地拖到另一地需要能量,而体积很小的组合机不可能再带上一套体积巨大的电池组。于是他们想到利用一种化学能来提供能源,这种能源应该能通过周围环境而持续不断反复充电。这套馈给系统的原理,就像是糖水里的细菌一样,能循环往复地自生自灭,保持长期的能量守恒。

罗伯特研究得越是深入,他就越是确信,答案并不在于越来越灵敏的机械系统,而在于生物拟态。大自然生物界的长期进化已经为纳米大小的设备设计出了极其完美的能源:线粒体几乎为每一个真核生物的细胞提供了源源不断的能源。只要保持足够的葡萄糖供应,线粒体就能产生足够的能量维持上百条纤十毛十的终日摆十动。为什么不直接利用天然力产生的动力,并将线粒体转嫁到人造的细胞里去,而去劳心费力地设计制造什么完整的新设备呢?

对于这一难题,罗伯特发现了好几个不错的答案。但是,线粒体及其如何向细胞提供能源仍然是个未解之谜。生物学家已经知道构成线粒体DNA的编码,甚至能够将其DNA拆开,并且能告诉你什么基因主管线粒体组织的哪一部分的编码,但是他们还不能告诉你怎样才能将它和一些微型人造设备联系起来。

今天,当罗伯特开启了枯燥的计算机模拟系统时,他发现自己又不由自主地回想起他撒在玫瑰上的硅藻土。那不就是个超小型的纳米组合机吗?似乎硅藻属生物存在的唯一理由就是构筑其令人惊奇的十精十微的外壳。日复一日年复一年,它们就这样默默无闻地不断繁殖着。无边的海底就这样渐渐被它们残存的骸骨所覆盖,造成的沉积海十床十足足有几百米厚,这足以证明它们这样做已经有亿万年了。