撰文?| cry

綻放在細菌中的花朵

《Microlilies》?by Sonja Bornd?rfer, Norbert W. Hopf and Michael Lanzinger 丨來源：ASM Agar Art Contest，2021

乍一看，你會看到幾朵盛開的花，其實它是由德國魏恩斯特潘-特利斯多夫應(yīng)用科學(xué)大學(xué)Sonja Bornd?rfer, Norbert W. Hopf 和Michael Lanzinge用細菌制作的藝術(shù)作品。這幅藝術(shù)作品榮獲2021年ASM（AMERICAN SOIETY FOR MICROBIOLOGY, 美國微生物學(xué)會）瓊脂藝術(shù)比賽的一等獎。ASM從2015年開始，贊助舉辦全世界范圍內(nèi)的瓊脂藝術(shù)大賽。

瓊脂藝術(shù)（Agar Art）是新興的一種藝術(shù)流派，是通過特定模式培養(yǎng)微生物，用瓊脂板當成畫布，有色的細菌當作顏料，在充分發(fā)酵培育后創(chuàng)作而成的微生物藝術(shù)作品。

創(chuàng)作者們可以根據(jù)需要自由地選擇自帶顏色的細菌，就像畫家隨意選擇他們的顏料。用來作畫的細菌并不是人工染色上去的，而是細菌的細胞壁或外質(zhì)空間合成的色素分子。顏料的產(chǎn)生取決于光、pH值、溫度和介質(zhì)等因素，細菌中的色素沉著也與形態(tài)特征、細胞活動、發(fā)病和保護機制有關(guān)。例如，細菌在進行光合作用時會產(chǎn)生一種作用在植物中且類似于葉綠素的物質(zhì)，這種物質(zhì)是綠色的。

適合用作“顏料”的菌種包括枯草芽孢桿菌（奶油色和棕色）、紫色色桿菌（紫色）、大腸桿菌（無色）、黃微球菌（黃色）、玫瑰微球菌（粉紅色）、奇異變形桿菌、銅綠假單胞菌（棕色）、熒光假單胞菌（天然藍綠色）、粘質(zhì)沙雷氏菌（粉紅色或橙色）、金黃色葡萄球菌（黃色）等。

什么是瓊脂

幾個世紀前，微生物學(xué)家在土豆上培養(yǎng)細菌；之后，培養(yǎng)皿的容器變成凝固的蛋白和肉類等食物。羅伯特·科赫（Robert Koch，1843-1910），著名的德國醫(yī)生，微生物家，被稱為微生物學(xué)之父，以一系列將微生物與疾病聯(lián)系起來的成就而聞名。他希望通過制作一種固體、透明、可以消毒的物質(zhì)作為細菌的培養(yǎng)環(huán)境。明膠似乎是一個不錯的選擇，但它的問題是，當達37°C（98.6°F）——這個適合許多微生物生長的溫度時，明膠就會液化，這對科學(xué)家的研究來說是非常不合理的。

科赫在德國實驗室的助理兼插畫家安吉麗娜·黑森（Angelina Hesse，1850-1934）發(fā)現(xiàn)在果凍和布丁中使用的一種成分可用于創(chuàng)造更好的微生物生長介質(zhì)。這種成分就是一種從海藻中分離出來的膠狀物質(zhì)，瓊脂。

安吉麗娜向也在實驗室工作的丈夫提到了這一點，他向科赫報告了這個想法。為了制作瓊脂板，他們將瓊脂粉與營養(yǎng)素和水混合，在高壓滅菌器中加熱，以消毒混合物，然后倒入淺盤中。冷卻后，它會凝固成光滑的半固體，其表面十分適合細菌生長。科赫最終用它來培養(yǎng)結(jié)核病分枝桿菌，結(jié)核分枝桿菌是結(jié)核病背后的細菌。

略有遺憾的是，安吉麗娜的發(fā)現(xiàn)并未給她帶來任何實際的榮譽，但她的貢獻卻徹底改變了科學(xué)家種植和培養(yǎng)微生物的方式。當然，瓊脂板的發(fā)明也為瓊脂藝術(shù)的發(fā)展提供了必不可少的作畫底布。

科學(xué)家？還是藝術(shù)家？

第一個用細菌作畫的人是亞歷山大·弗萊明。

亞歷山大·弗萊明丨來源：Smithsonian.com

一提到亞歷山大·弗萊明（Alexander Fleming），人們首先想到的是青霉素，他發(fā)現(xiàn)的青霉素拯救了無數(shù)人的生命。但他除了醉心于科學(xué)研究外，還是切爾西藝術(shù)俱樂部（Chelsea Arts Club）的成員。該俱樂部1891年成立于倫敦，根據(jù)該俱樂部的章程，三分之二的成員必須是執(zhí)業(yè)藝術(shù)家，包括畫家、雕塑家、設(shè)計師、攝影師，三分之一的成員也必須從事藝術(shù)工作，例如作家、舞蹈家或音樂家等，俱樂部中的成員都堅信在生活中創(chuàng)造性是十分重要的。

弗萊明在倫敦的St. Mary’s 醫(yī)院工作時，他的許多病人都是畫家，這些畫家有時會給弗萊明畫畫，有時甚至是通過教他繪畫來付治療的費用。起初弗萊明的繪畫工具是水彩，到后來，身為科學(xué)家的他開始使用了另一種新的媒介——微生物。他會用瓊脂填充培養(yǎng)皿，然后使用一種環(huán)形的金屬工具，提取不同色素的細菌在盤子上涂抹，讓這些不同的細菌同時發(fā)酵成熟。

目前還不知道弗萊明為什么開始用細菌作畫，也許是某一天他拿起一支畫筆，發(fā)現(xiàn)它和科學(xué)家們做實驗時用來提取細菌的環(huán)十分相似，從而給了他創(chuàng)造藝術(shù)的靈感。

亞歷山大·弗萊明的細菌藝術(shù)作品丨來源：Smithsonian.com

這樣一位沒有受過真正的藝術(shù)訓(xùn)練，自學(xué)成才的藝術(shù)家，他“作畫”的靈感和取材都來自于發(fā)生在身邊的人和物：芭蕾舞演員、房子、士兵、喂孩子的母親等（上圖）。

瓊脂藝術(shù)中誕生的青霉素

弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉素的抗生素特性，和他在瓊脂板上隨意作畫也有聯(lián)系。弗萊明有一個凌亂的實驗室，他把裝著微生物的培養(yǎng)皿和其他東西都放在實驗室的長凳上。在一個偶然的時刻，弗萊明發(fā)現(xiàn)了他在一幅“畫”上接種的葡萄菌都長成了類似夜空中的恒星或行星的形狀，但在盤子頂部還有一個更大的東西——青霉菌，它周圍的細菌正在死亡。這正是他的杰作，是星星周圍的“旭日”，這幅畫拯救的生命比他任何其他發(fā)現(xiàn)都多。

在弗萊明之前，其他科學(xué)家也曾在培養(yǎng)皿上看見過生長的青霉菌，但只有弗萊明發(fā)現(xiàn)了青霉素的效果，這都歸功于他同時作為藝術(shù)家所擁有的一雙發(fā)現(xiàn)美的眼睛。這場誕生在藝術(shù)作品中的幸運“事故”改變了世界。

ASM的瓊脂藝術(shù)作品

《Christmas tree on agar》（《細菌上的圣誕樹》）by Rositsa Tashkova丨來源：asm.org

法國南特大學(xué)的Rositsa Tashkova于2014年在瓊脂板上創(chuàng)作了這棵圣誕樹（上圖），被ASM的社交媒體分享。在圖像傳播開來后，ASM的工作人員決定贊助一場瓊脂藝術(shù)比賽。在2015年比賽的第一年，他們收到了84份投稿。

《星夜》by Melanie Sullivan丨來源：ASM Agar Art Contest，2015

當ASM在2015年發(fā)起瓊脂藝術(shù)比賽時，工作人員不僅對參賽者的創(chuàng)造力和藝術(shù)技能感到驚訝，還發(fā)現(xiàn)公眾對用細菌作畫抱有濃厚的興趣。來自世界各地的200多家媒體報道了最初的比賽和一些參賽者的圖像，如Melanie Sullivan重現(xiàn)的梵高《星夜》（上圖），已成為細菌藝術(shù)流派的代表作品。

《Mondays like these》（《像這樣的禮拜一》?） by Andrea Héjja丨來源：ASM Agar Art Contest，2019

第一屆瓊脂藝術(shù)大賽受到公眾的廣泛關(guān)注后，ASM在之后的每年都舉辦一場瓊脂藝術(shù)比賽，征集來自全世界各地的細菌藝術(shù)作品。下圖是2019年制作類別的第三名。是匈牙利布達佩斯的 Andrea Héjja,Budapes的《Mondays like these》（《像這樣的禮拜一》）（上圖），作者表示“每個周一的早上實驗室工作人員焦慮的臉就像這樣，我們試圖用這些五顏六色的細菌群復(fù)制愛德華·蒙可著名的作品《吶喊》?！?/p>

《西伯利亞白虎》丨來源：ASM Agar Art Contest

這是一張使用從阿庫里安河（亞美尼亞）附近的地熱泉中分離出來的熱乳菌株制作的西伯利亞白虎像（上圖）。所使用的菌株是嗜極菌株，在高溫（>55°C）的環(huán)境中生長最佳，并可以形成白色的空中菌絲體。西伯利亞白虎罕見的等位基因?qū)е聞游锏钠つw和毛皮缺乏酚丙氨酸，酚丙氨酸是一種色素，對這種色素的缺乏使它們的毛發(fā)變得雪白。

現(xiàn)在世界上只剩下大約200只白虎，大部分都被圈養(yǎng)，幾乎很難在大自然中看見野生的西伯利亞白虎。作者將白虎的形象空出來，在其他的位置培養(yǎng)細菌，這種“負空間”藝術(shù)風格表達了如果對這些瀕臨滅絕的野獸保護不足，那在人類的心中可能會留下一個巨大的負空間。

《微型宇宙》，海林蒂芙尼泰，慈元豐丨來源：ASM Agar Art Contest，2019

在題為“微宇宙”的主題競賽中，七件瓊脂藝術(shù)品描繪了圍繞地球的天體（上圖）。駐香港的藝術(shù)家Hoi Lam Tiffany Tai和Tsz Yuen Fong寫道：“微生物世界充滿了未知和不確定性，我們在微生物宇宙中探索就像我們探索地球宏觀宇宙中知識和真相一樣。”

《Fu(n)ji-san》（《福吉?！罚゜y 伊莎貝爾·弗朗哥·卡斯蒂略丨來源：Agar Art Contest，2019

瓊脂藝術(shù)也逐漸向多元化、多維度向發(fā)展。這張是由阿拉貢材料科學(xué)研究所的博士生Isabel Franco Castillo（伊莎貝爾·弗朗哥·卡斯蒂略）創(chuàng)作的“Fu(n)ji-san”（《福吉桑》)（上圖），在2019年的專業(yè)類別中獲得了第三名。3D火山是一堆用克拉多孢子蟲菌接種的瓊脂堆，上面是滴著染色的瓊脂熔巖，沙子是霉菌孢子，珊瑚是生長在染瓊脂海上的微生物。

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瓊脂藝術(shù)的持續(xù)生命力和吸引力至今仍在顯現(xiàn)，尼泊爾和保加利亞等地也出現(xiàn)了類似的瓊脂藝術(shù)比賽，ASM也將定期收到的瓊脂藝術(shù)作品刊登在雜志上，并在博物館中展出的請求，甚至有媒體向教育界呼吁將瓊脂藝術(shù)教學(xué)加到學(xué)校的藝術(shù)課程中。創(chuàng)作力非凡的瓊脂藝術(shù)每一次在公眾面前亮相，人們就會對美麗多樣的微生物世界進一步了解。

參考文獻

[1] https://asm.org/Events/ASM-Agar-Art-Contest/Home

[2]?https://www.smithsonianmag.com/science-nature/painting-with-penicillin-alexander-flemings-germ-art-1761496/

[3]?https://www.youtube.com/watch?v=LXwxU-nIcDY

[4]?https://www.nationalgeographic.com/science/article/agar-art-contest-winners-create-gorgeous-art-from-live-bacteria

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