原創(chuàng) as center as科學(xué)藝術(shù)研究中心

大概是地球形成的 46 億年前， 10 一億年后，微生物開始在這個(gè)年輕的星球上繁衍生息。經(jīng)過不斷的進(jìn)化和演變，細(xì)菌為地球的大氣提供了最初的氧氣，成為現(xiàn)代生物的共同祖先。這些微生命的數(shù)量比宇宙中的行星還多，可以說無處不在。

細(xì)菌往往被有偏見的人視為疾病的根源，談?wù)擃伾兓?。然而，生物學(xué)家塔爾·達(dá)尼諾（Tal Danino）而且，細(xì)菌是所有靈感的來源。

作為哥倫比亞大學(xué)的合成生物系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，塔爾·達(dá)尼諾是一位跨學(xué)科藝術(shù)家和科學(xué)家。（Synthetic Biological Systems Laboratory）達(dá)尼諾主要研究如何對(duì)細(xì)菌進(jìn)行基因編程。

細(xì)菌可以在達(dá)到一定密度后，通過一種叫做“群體感應(yīng)”的化學(xué)交流過程，相互“交談”，集體出任務(wù)。目前，達(dá)尼諾正在探索DNA，它像編寫計(jì)算機(jī)代碼一樣編寫細(xì)菌，這樣它們就可以在相互交流的過程中釋放特定的蛋白質(zhì)，并在腫瘤中釋放藥物。結(jié)合細(xì)菌的非凡能力和基因工程的力量，使其能夠?qū)ξ覀凅w內(nèi)的疾病進(jìn)行檢測(cè)和治療，成為我們身體的治愈者。

在微流體設(shè)備中加入單一細(xì)菌，每隔幾分鐘捕捉一次圖像，以觀察三維空間中不斷生長(zhǎng)的菌體的動(dòng)態(tài)發(fā)展，Tal Danino

“可編程”在實(shí)踐中 “在細(xì)菌的過程中，達(dá)尼諾在培養(yǎng)皿中觀察到，細(xì)菌不僅是疾病戰(zhàn)爭(zhēng)中的士兵，也是充滿活力的畫家。雖然這些有機(jī)體只由單個(gè)細(xì)胞組成，但它們表現(xiàn)出驚人的復(fù)雜性和多樣性。

在群體感應(yīng)過程中，細(xì)菌不僅會(huì)分泌可治療的蛋白質(zhì)，還會(huì)分泌不同顏色的色素，形成獨(dú)特的圖案。

細(xì)菌培養(yǎng)皿，Tal Danino

細(xì)菌培養(yǎng)皿，Tal Danino

細(xì)菌培養(yǎng)皿，Tal Danino

他創(chuàng)作了一系列令人驚嘆的藝術(shù)作品，以展示他從培養(yǎng)皿中看到的生命多樣性，并以細(xì)菌為媒介。

通過精確控制液體的數(shù)量和位置，他將細(xì)菌培養(yǎng)在瓊脂制成的培養(yǎng)皿上，使細(xì)菌在培養(yǎng)皿上自由生長(zhǎng)和擴(kuò)散。

隨著時(shí)間的推移，細(xì)菌不斷復(fù)制和傳播，形成了令人震驚的圖案——有些像集中的星星，有些像精致的花瓣，有些像無邊無際的大陸，有些像珊瑚和瑪瑙石的橫截面。這些由數(shù)百萬細(xì)菌組成的彩虹將培養(yǎng)皿中的圖像推向了不可復(fù)制的極限。

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

而且細(xì)菌的美不僅僅體現(xiàn)在它們獨(dú)特的圖案上，更體現(xiàn)在它們生命力強(qiáng)、合作共存的生命形態(tài)上。

細(xì)菌不僅是畫布上顏料的生產(chǎn)者，也是塔爾·達(dá)尼諾藝術(shù)實(shí)踐中的合作伙伴。

微生物是群居生物。它們建造了自己的“城邦”。培養(yǎng)皿中不同的圖案記錄了這座“城市”的建設(shè)過程，描述了獨(dú)特的細(xì)菌生活方式。他們互相交流，爭(zhēng)奪資源，在更大的群落中共同進(jìn)化，所有這些都可以在生長(zhǎng)過程中留下可觀察的圖案痕跡。

隨著時(shí)間的推移，細(xì)菌的數(shù)量不斷增加，最終在“城市”中轉(zhuǎn)化為永久共存的狀態(tài)。每個(gè)菌群都以獨(dú)特的圖案定義了它們獨(dú)特的特征，揭示了隱藏在這個(gè)微小宇宙中的穩(wěn)定秩序。

并存, Tal Danino

并存, Tal Danino

并存, Tal Danino

達(dá)尼諾除了展示細(xì)菌的美和研究細(xì)菌的生活方式之外，還從微觀的角度探索了我們與微生物共同生活的生態(tài)環(huán)境。

他培養(yǎng)了土壤中的細(xì)菌，觀察到了土壤中細(xì)菌形成的一系列圖案。這些豐富多樣的圖案直觀地可視化了土壤中微生物的多樣性和復(fù)雜性。

土壤作為地球生命的基礎(chǔ)，其健康狀況直接關(guān)系到人類的生存和發(fā)展。然而，在現(xiàn)代社會(huì)，由于過度開發(fā)和污染，土壤健康受到嚴(yán)重威脅。通過呈現(xiàn)這組土壤微生物的圖像，他希望人們能夠重新審視微生物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的重要性。

土壤細(xì)菌培養(yǎng)皿， Tal Danino

土壤細(xì)菌培養(yǎng)皿， Tal Danino

土壤細(xì)菌培養(yǎng)皿， Tal Danino

雖然我們知道微生物與我們的世界息息相關(guān)，但微觀世界中仍然有太多不可估量的未知。在達(dá)尼諾的探索中，微生物世界的混亂和規(guī)律圖案已經(jīng)進(jìn)行了無數(shù)關(guān)于生活的話題。

在《悲慘世界》中，雨果寫道 "望遠(yuǎn)鏡的終點(diǎn)是顯微鏡的起點(diǎn)，誰能說兩者之間哪個(gè)視線更開闊呢？" 就達(dá)尼諾而言，培養(yǎng)皿中宏觀和微觀宇宙的奧秘融為一體，每一個(gè)細(xì)菌的圖像都是自己的小宇宙。當(dāng)他提到這些圖像時(shí)，他說:“當(dāng)你看一張培養(yǎng)皿的圖片時(shí)，你分不清它是來自海底還是遙遠(yuǎn)的星系。”

微觀宇宙, Tal Danino

微觀宇宙, Tal Danino

微觀宇宙, Tal Danino

微觀宇宙, Tal Danino

當(dāng)人們看到美麗的圖案時(shí)，他們會(huì)對(duì)產(chǎn)生圖案的潛在過程感到好奇。例如，雪花的復(fù)雜結(jié)構(gòu)、動(dòng)物皮毛上的圖案或一些微生物群落產(chǎn)生的圖形?？茖W(xué)研究從現(xiàn)象引起好奇的那一刻開始。

細(xì)菌通常會(huì)讓人感到恐懼或厭惡，但達(dá)尼諾用培養(yǎng)皿作為畫板，用地球上最古老、最小、最豐富的生物制成的顏料形成他的調(diào)色板。

當(dāng)我們開始了解細(xì)菌的力量和美麗時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)細(xì)菌的存在提醒我們生命形式之間的聯(lián)系，地球上生命的不斷進(jìn)化，以及微生物對(duì)塑造我們周圍世界的影響。生命的無限可能在微觀世界的美中綻放。

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/

原題：生物學(xué)家的細(xì)菌調(diào)色盤

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