÷这个系列的第二集要献给Prado媒体实验室的“交互?车库天体生物学”(Interactivos? Garage Science)(第一部分点击此处press here),这个工作坊结合了软件、硬件和生物学,几周前在马德里举办。
“车库实验室”(Garage Laboratory)和(Andy Gracie)(当我还是个勤奋工作的博客作者时曾采访interviewed过他)想要检验电磁场和无线电波对城市环境中收集和培养微生物物种的影响。
Andy的小组适用了一些自制的实验室设备,开发了一套可变强度的磁场发电机及相关设备,这样一来就可以观察生物体在不同磁场内的反应。
可以跟我们说说你为这个项目所选择的可爱的微生物吗?为什么要选择它们?它们有什么特点?
本来我想用三种不同的生物来做实验;节肢动物(tardigrades)、线虫(nematodes)和磁性细菌(magnetic bacteria)。这个项目是基于历史并不长的一门叫“天体生物学”(astrobiology)的新科学,一些物种如线虫和节肢动物已经被传送到了太空中。有一点很重要,所使用的生物体必须已经和天体生物学有相关性,或者和太空探索有联系。
线虫已经被用于研究(study)长期太空飞行如何影响人的衰老、对暴露在宇宙射线中的耐受力以及肌肉在失重状态中的退化。它们看上去相当坚强,因为它们是2003年哥伦比亚号航天飞机灾难中的唯一幸存者。线虫罐撞击地面的力量相当于地球重力的2295倍。
节肢动物是聚极端生物(polyextremophiles),也就是说它们可以在多种极端环境或条件下生存,在进入隐生后繁衍。2007年,一些节肢动物被打包(packed)放进一架光子- M3宇宙飞船,暴露在宇宙真空中以测试它们对极热极寒条件、宇宙射线、致命水平的太阳紫外线辐射以及缺乏空气、水和食物的忍耐力。宇宙飞船返回地球时,大量动物进行了繁衍,甚至它们的孕育过程中也没有显示出受到了任何伤害。
而磁场细菌“磁螺菌”(Magnetospirillum gryphiswaldense)的细胞中含有磁性,他们可以在磁场线中移动。最近,火星陨石中的超细晶粒磁铁矿颗粒已被列为古代外星生命存在的假定证据,它们和现代细菌的磁晶体类似。
最后我们集中在节肢动物,因为正如你所指出的,它们是其中最可爱的。它们惹人喜爱有很多原因,不过对它们自己来说却很是不幸,我必须逼着自己把它们用于各种不同的实验中。
这个项目研究了电磁场和无线电波对城市环境中收集和培养微生物物种的影响。你在实验中得到了什么发现?我们作为人类,需要担心电磁场和无线电波对微生物的影响吗?还是说我们体积够大,不用担心这一点?
这个项目使用来自“先锋者和旅行者”提供的磁场数据,探索生物体培养中相应产生的磁场。在“交互?”工作坊期间,时机和素材都还不够成熟,所以我们无法得到任何程度的结果,我们只是做了一些视觉观察。而当节肢动物第一次撞上强磁场时,它们基本上停止了运动,好像进入了一种紧张状态。通常在一小时后它们会重新开始自由活动。于是我有了这种印象,就是它们每次需要的恢复时间和受惊吓程度都逐次递减,所以或许它们的忍耐力不断增加。我真的需要多做点功课才能确定这一点。
关于无线电波和磁场对人类健康的影响,我们还需要很多研究才能确定,当然已经有了很多自相矛盾的论断。不过毋庸置疑的是,暴露在这些状况下的健康受影响程度还是非常需要被研究的,因为随着新科技的进步,人类和这些场的接触越来越多。低频率的磁场被怀疑可能致癌,也许和乳腺癌和心血管疾病有关,而最近的研究显示这种联系的可能性不大。我们也缺乏对于电气超敏反应的医学记录和研究。
在动物世界,我们已经有了针对迁徙鸟类、蝙蝠、某些鱼类和昆虫的研究,它们移动的方向或迁徙行为很大程度上取决于磁场,研究也包括鲨鱼、鳐和其他拥有电动感觉器官的鱼类。很多生长在输电线路旁的植物都显示出了应力信号。
这些联系很重要,我们将自己置于日益强化的电波和磁场中,这对该项目而言是一个相关的背景,虽然不是它的主要研究对象。
开发项目中你遇到的最大的挑战是什么?
倒没有特别大的某一个挑战,但是有很多小困难的集合—尽管时间不足成为了越来越困难的一个因素。我们工作到很晚,喝超量咖啡,这样一来倒也解决了时间不足的问题。
我的工作总是涵盖很多方面—即使我和小型生物体打交道—所以我就需要一个适合放在显微镜下的设备,这也是一个新的挑战。幸运的是我有一群很棒的合作者,Marc Dusseiller、Georg Kettele和Martin Kern为我提供了很强大的硬件和软件,解决了这个问题。
我们使用了一种名为 PDMS的有机硅,制作出一些非常酷的设备,它们包含电磁体、其他电子产品和生物体。这真的是一个突破,给了我们很多新想法,将树脂和有机硅作为一种建筑材料。
你在Prado媒体实验室的演讲中提到,车库天体生物学是一个更大的项目的一部分。可以解释一下吗?
是的。目前我正在开发一个更大的项目,而我们在媒体实验室(Medialab)所做的只是其中的一小部分。这个项目致力于从更广泛的深空中搜集环境数据,用以创建某种相应形式的环境,其中包括大量不同的生物体,它们都和天体生物学关系密切。我希望根据生物体内的交互建立一种收集有效数据的途径,然后使用这些数据激发一种生命体,它是深空中和外部环境中理想的生存模式。目前我正在和“深空网络”(Deep Space Network)以及美国宇航局的不同人物沟通,希望直接从空间探测器中得到即时的数据。我也试图和天体生物学实验室建立关系,希望他们可以帮我从生物体中得到信息,提供我一定的预算创建一个外部生命环境。
我的项目通常都会包括功能性和失功能性、乌托邦和反乌托邦两个方面。我喜欢从20世纪70年代早期开发的飞船中搜集信息,当时的太空探索的乌托邦和浪漫主义思潮刚刚起步,我将它们带回到当代的讨论中,现在的太空探索已经更加务实,更加“脚踏实地”。
你计划让项目更进一步吗?如果是的话,下一步是什么?
这个问题之前已经差不多被回答过了。这个项目还有很多前景,也有很多工作需要完成。感谢我们在“交互?”工作坊完成的工作。我认为更大的项目具有更大的成功潜力,也会涉及我最初没有设想到的一些发展方向。这些都很好。
至于其他工作,我有很多令人振奋的新想法,关于使用新材料和新方法,跟有机系统结合来开发设备和机器人。或许我还会制作小型的作品。这些对我来说是挺激进的。
Thanks Andy!
感谢Andy!
更多图片来自“天体生物学最佳图片集”(Best of Astrobiology set)