[科普中国]-培养皿战争

国防大学附属生物研究所内，一群学生刚刚在培养皿当中完成了细菌培养的工作，当然教授也是别有用心，生物科技公司再次给他的工作室投来一个生物合成项目，这个项目的回报是他无法想象的。教授利用自动转基因技术，刚刚完成了对金色葡萄球菌、链球菌、大肠杆菌等一系列细菌的转基因，他把青霉素酰化酶的基因转入到每一个细菌当中，又在这些细菌上做了些小手段，使得这些细菌能够自发进行酶固相化的程序，从而可以直接生产青霉素而不会被其融化。刚刚，他带领学生完成的工作，便是对这些病菌的培养。

教授想测试这些细菌的青霉素生产能力，于是在这些菌群之间放置了菌障，阻碍这些细菌的扩张。同时，他把这些菌种转移到了特殊的培养皿上。一想到公司开出的价位，他兴奋得手舞足蹈，为自己绝顶的能力感到无比的自豪，等那笔钱到了手，自己又可以阔绰起来了。

于是，他给培养皿智能底板设定好了相关的适宜温度，给细菌繁殖和生产青霉素做好了充分的准备。教授期待，当他把培养皿放在电子显微镜下分析的时候，可以发现它们在生产大把大把的钞票。

但是，教授没有猜想到的是，这些细菌，都有自己的意识——应该说，就连光也有自己的意识。根据费马定律证明光的折射，光从空间的一点到另一点，是沿着光程为极值的路程传播的，此极值有时候是最大值，有时候是最小值，有时候是恒定的。从另一个角度思考，光传播的时候是“有意识”地进行传播。极短光程原理恰恰说明了这个道理，但是知道这些理论的人却完全不明白，他们身边的森罗万物，都具有自己的意识。

这些细菌，也是如此。

在教授去休息的那一刻开始，这些细菌统统大展身手，沿着器皿中的培养基四处“攻城略地”，各色的菌群在培养基上迅速扩展开来，扩张速度在分钟尺度上几乎肉眼可见。但各类细菌遇到了菌障之后，也都没辙，只好将这些菌障视作自己菌群的边界，它们之间虎视眈眈，可谁也对付不了谁，也只能“干瞪着眼”。

尽管扩张行动早已停止，可是各类细菌的菌种繁殖却是永远停不下来。起先，它们的数量是以十分缓慢的速度在进行，但是随着时间的推移，它们的繁殖却是达到了指数型增长模式，数量几乎爆表，培养基也逐渐被它们所占领。而且，教授对它们实行的转基因，也激发了它们特定的序列组合。于是，这些细菌溶解了菌障，开始面对之前虎视眈眈的敌人。这个时候，一个非常现实的问题蹦出来了——

基于一个简单的客观事实：培养皿中的细菌们正在无限制地迅速增长，在本天时间尺度内就会达到爆炸的临界状态，但是培养皿中的培养基十分有限，培养皿可容纳细菌数量也是有限的，如何去解决这个问题？

各大菌群都开始召开公菌大会，这些细菌是以密度感应和释放信息素来参与各自的交流。势力最弱的大肠杆菌们最为紧张，它们的生存面临严重的考验，它们的大肠杆菌内毒素对金色葡萄球菌等其他细菌并没有奇效，那么它们该如何生存？

大肠杆菌公菌大会中，各种密度感应和大量信息素的释放之后，大肠杆菌也没有得到一个十全十美的办法，没有任何杆菌能给出最佳答案，也没有任何细菌敢于真正去面对这个实际问题。它们似乎想采用鸵鸟战术来回避这个问题，以为车到山前必有路。

细菌当中有智菌提出，当菌群扩张到一定程度的时候，超过了它们的微环境所能承受的范围，那么就会以细菌癌化战争、菌群自发减数等进行自然的调节。它们似乎具有先辈的记忆，它们知道，自己的先辈细菌们从远古到现在，都在经历“微环境破坏——培养基匮乏——消耗菌群——达到平衡——再增长”这样的过程。

这是自然的客观规律，细菌们之间的战争也绝不能忽视这一点。

根据大肠杆菌公菌大会的估算，到下五十个分钟尺度内，培养皿中的菌群数量就会达到极限，这仅仅是它们保守的估计。但目前，只有大肠杆菌在控制着自己菌群的繁殖，但事实上没有任何用处，这个办法并没有真正有效地控制住大肠杆菌数量的增长。培养基的匮乏，让大肠杆菌不得不自己生产，然后以后代作为培养基，延长寿命。像是吸血鬼像通过吞噬自己的后代来延长寿命一样。

“我们需要去刺探一下其他细菌是怎么做的！”有一些细菌发出了这样的信息素，这得到了大多数杆菌的认同。结果，大肠杆菌发现，金色葡萄球菌、链球菌等并没有控制自己菌群的扩张，而是拼命地生产着青霉素。它们发现，这些青霉素不再是普通的青霉素，这些青霉素可以杀灭培养皿中的任何细菌，高效而便捷！

特别是金色葡萄球菌，它们不仅仅自己在生产着突变青霉素，而且还在阻止着别的菌种生产这种青霉素。大肠杆菌忽然明白，金色葡萄球菌要这样子做的原因——

金色葡萄球菌似乎得到了上帝的启示，它们清楚，培养皿中的细菌数量爆炸问题，也只有动用突变青霉素来解决了，因为它们自身的毒素不能有效快速地杀灭其他细菌，也只有这种突变青霉素能够快速抑制细菌的增长。在其他细菌没有威胁到自身之前，利用这种青霉素将其他细菌统统杀灭。

“也许生产这种突变青霉素就是我们的出路了！”智菌激动地摇晃着自己的菌体，让其他杆菌通过密度感应充分理解自己的想法，“实际上，这种青霉素的出现是我们细菌进化的必然结果！因为我们细菌之间争夺培养基的斗争一定会是越来越剧烈的，所以突变青霉素这种高效率的细菌调节工具，可以重启培养皿微环境的平衡，继续自然的循环！”

“你鼓励生产青霉素来搞大战，那你自己愿意去送死吗？”有杆菌送出了这样的信息素。智菌收到后，并没有激动地摇晃自己的菌体，而是平静下来，发出的信息素温和而又让杆菌无法反驳。

“我可以毫不虚伪地告诉大家，我当然巴不得其他细菌死掉，然后自己生存下来，占有这些培养基资源，大自然赐予生物的本性就是自私，没有其他细菌会相信圣母的鬼话！如果我鼓吹了这么久的大战有利于自身生存，而自己到头来就没了命，岂不是一切都归于虚无？”

智菌建议，大肠杆菌应该做好准备全力进行青霉素大战，这一点不论从杆菌菌群的角度还是从杆菌个体的角度来说，都是有利的。

教授中午在餐厅里点了一杯蓝山咖啡，咖啡因给他的大脑造成的兴奋效果还没有褪去，他整个人处于一种无事可做而又十分想做事情的状态。于是，他来到了细菌培养室内，啧啧地看着基底上颜色各异的培养皿，然后，教授启动电子显微镜，开始无人值守检测。

直到电子显微镜给出结果，教授才从大脑的神游中反应过来，他娴熟地取过检测结果，接着，他花白的眉毛像是忽然发生了曲率变化，两道剑眉如同打弯的铁剑，统统挤向他高挺的鼻梁。教授的嘴角，勾起一丝丝充满兴趣的弧度，他发现了这个培养皿中的有趣结果。

于是，教授取出自己的个人PDA，开始在全息屏幕上记录自己培养实验的每一个细节。要知道，这些细节，每一个都是如同一块金锭的存在啊！

2077年9月22日上午10点52分，大肠杆菌、金色葡萄球菌、链球菌、铜绿色假单胞菌已放入充满培养基的培养皿，细菌活动开始。

11点43分，各类细菌因被激活特殊序列而发生定向突变，其释放出的物质能够溶解菌障，而这种菌障几乎可以阻挡所有种类的细菌。

11点55分，金色葡萄球菌、铜绿色假单胞菌的青霉素生产效率遥遥领先，远超大肠杆菌和链球菌。但自从菌障溶解之后，各类细菌却老老实实地呆在自己的位置，没有任何异常行动。

13点31分，大肠杆菌开启变异。大肠杆菌的青霉素生产速度也是十分可观，但与其他细菌不同的是，大肠杆菌不仅在生产着青霉素，它自身菌群也是在飞速增长。其繁殖范围内的培养基已被全部消耗。

“PDA记录完毕，有待进一步记录。”

在这个小时尺度之内，曾有不少细菌在公菌大会上发出信息素建议——不要耗尽所有培养基来生产青霉素，还要稳定自身所处微环境的平衡，促进大肠杆菌自身生产力发展来维持稳定。但是智菌一口否决了这个建议，这个建议在它看来是如斯荒谬。

“现在我们都知道，细菌的增长问题终将成为我们菌群的拦路虎，这个问题是无法控制的。所以，我们干脆不如任其发展，不对菌群增长加以控制，我们要全力生产这种青霉素武器！我们要争取在不久的细菌战争当中，取得至关重要的先机！”

金色葡萄球菌和铜绿色假单胞菌拼命地阻止着大肠杆菌和链球菌的青霉素生产，它们通过释放信息素和毒素警告其他菌群，从而阻碍其他菌群的青霉素生产。但它们自己的菌群却在储备数量惊人的远远超过它们需求的青霉素，但现在仍没有一种菌种敢和它们两个菌群敌对，这种威胁不是一言两语可以说尽的。

但是，大肠杆菌认识到，只要它们主动出击，有准备有计划地发动青霉素大战，情况就会发生惊人的逆转。因为，大肠杆菌和其他细菌比具有相当明显的优势——它们菌体十分分散，附带生产的高级菌障非常有利于大肠杆菌躲避，非常适合打青霉素大战。如果自己在青霉素大战之前就做好准备，将大量菌体疏散到稀稀拉拉的菌障中去，再加上大肠杆菌猛烈的青霉素突袭，培养皿中存活下来的细菌就会大大减少，那么大肠杆菌在重新进化的过程中就占据了相当大的优势。

主动出击比被动挨打要有利得多，这这个问题摆在大肠杆菌面前，事实上已经刻不容缓。

智菌认为，大肠杆菌应该抛弃一切幻想，将所有培养基集中起来发展青霉素生产，争取在十个分钟尺度之内，消灭培养皿中一半以上的细菌数量，并且大力促进自身菌体的繁殖，然后向培养皿的其他方向渗透。同时，将杆菌活动产生的代谢物质移动到边缘区域，以便清除干预生产的障碍，尽管这样会让它们的活动区域缩小。

教授边用手指叩着桌子，边用手掌扶着额头，焦急地等待着接下来的结果。这次的培养项目，细菌的反应大大出乎教授的意料，他没有想到，细菌居然具有这样异常的生物反应，这远远超出现在生物学的范畴，也许自己还可以根据这个记录，创建一个全新的生物学体系，从此名垂千古……

“滴滴滴——”电子显微镜的蜂鸣器发出的声音响彻整个实验室，教授激动得几乎跳了起来，他明白，这是培养皿中出现了全新的异常现象，自己的知识有可能被这次观测给完完全全地颠覆！教授伸出颤颤巍巍的手臂，取出异常记录数据，将它投影到了PDA的全息屏幕上。接着，他的喉头发出抽风箱一般刺耳的声音。

14点09分，大肠杆菌突破铜绿色假单胞菌生成的菌障，开始将大量菌体投入铜绿色假单胞菌的范围之内，并且，菌体开始产生具有强烈细菌毒性的突变大肠杆菌毒素，杀灭播撒过程中阻挡的一批铜绿色假单胞菌。

大肠杆菌……开始杀灭铜绿色假单胞菌了？

教授感觉自己的世界观几乎在动摇，大肠杆菌居然具备了这种生物特性，这不会是在做梦吧？似乎，“门捷列夫做梦把所有元素周期表都梦见”这种事情都要显得更真实。

大肠杆菌正在不惜一切代价，争取在青霉素大战之前，能够将一半左右的菌群往外迁移，铜绿色假单胞菌的地盘显然是一个不错的选择，如果将菌群播撒进去，大肠杆菌和铜绿色假单胞菌混合在一起，铜绿色假单胞菌一定会投鼠忌器，不敢枉然释放青霉素来杀灭大肠杆菌。毒素的效果是有限的，铜绿色假单胞菌不久就可以产生抗性，但只要这几个分钟尺度就足矣。

计划如期实现，效果立竿见影。

大肠杆菌放弃了自己右翼的菌体集中地区，反正这些地区在即将到来的青霉素大战中是必然会被摧毁的，应该完全放弃。智菌正在打着自己的算盘，等到时机成熟，就果断对其他细菌释放青霉素，争取在对方反击之前就杀灭大部分菌群。

教授的手如同帕金森患者一样在颤抖着，他用着这双似乎不属于自己的双手记录着这历史性的一刻。大肠杆菌完全出乎他的想象，它在迅雷不及掩耳之势间就对金色葡萄球菌释放了青霉素，战况极其惨烈，大批金色葡萄球菌溶解在了青霉素的铁剑之下，通过电子显微镜的物质检测，大肠杆菌大概动用了十分之一的青霉素对金色葡萄球菌进行了打击。后起之秀，正在挑战老牌王者。

金色葡萄球菌的尸体在显微镜底下清晰可辨，它们那已经完全溶解的菌体似乎正在控诉着刚刚大肠杆菌所犯下的一切罪行。微弱的金黄色已成为青霉素战场中的一粒会发光的尘埃，大肠杆菌的数量在混战之中也消耗过半，但它们掌握了主动权，躲藏在左翼菌障中的大肠杆菌大部分可以幸存。这样，大肠杆菌也就可以在青霉素战争后的培养皿中占据极为重要的位置了！

智菌没有预想到的是，金色葡萄球菌、链球菌、铜绿色假单胞菌之间居然开始彼此攻击，这样，大肠杆菌的压力也得以大大减少。它想，菌群问题是无法真正有效解决的，没有任何细菌可以突破自然界铁定的戒律！但，只有青霉素能够解决这个问题，历史会证明智菌在这个秒尺度中所说的都是真知灼见。

智菌感受到了自身的衰老，它临死之前，向大肠杆菌们交代好了一切事情——继续第二轮攻击，但可以不需要理睬链球菌，因为它从来就不可能对别的细菌造成什么威胁。对其他细菌稠密区域进行打击，尽可能消除后患。对强力细菌，要尽可能地消灭它们的有生力量！

“在青霉素战争中，我们失去的……只是几个小时尺度的时间，而我们将收获的……是！整！个！培！养！皿！”

智菌化为了战争中一颗漂浮着的尘埃。

PDA已经记录完了所有的过程，教授呆呆地坐在椅子上，眼神呆滞而无光，像是被恶魔夺取了魂灵。他刚刚接到一个电话，声音嘈杂不堪，教授听后，长长叹了口气。

他似乎用着全身的力气在胸前比划出一个祈祷的姿势，口中念念有词。

“天佑地球……”

然后，他感觉自己被包裹在了一片赤红色的海洋里，冲击波将他身体中的每一个原子之间的作用力都统统扯断了。