你的铁血战士:荒地的未来 - 光学迷彩,现在由细菌制成

在多部“铁血战士”电影中,外星猎人可以看到各种光谱,同时能够在我们的视野中进行伪装。这发生在自然界中。头足类动物中的章鱼、鱿鱼和最可怕的墨鱼已经进化出了改变皮肤以融入环境的能力。这是由于黄瘤素的存在,黄瘤素是一种具有变色能力的天然色素。阅读更多

来源:Science 2.0

在多部“铁血战士”电影中,外星猎人可以看到各种光谱,同时能够在我们的视野中进行伪装。

这发生在自然界中。头足类动物中的章鱼、鱿鱼和最可怕的墨鱼已经进化出了改变皮肤以融入环境的能力。这是由于黄瘤素的存在,黄瘤素是一种具有变色能力的天然色素。

黄瘤素长期以来一直引起军方的兴趣,但难以大规模生产。实验室的良好结果是每升含有 5 毫克色素。研究人员表示,他们已经解决了这个障碍,并且可以生产大量的黄瘤素色素,而不需要鱿鱼。利用细菌,他们能够生产比传统方法多 1,000 倍的材料。从动物身上获取色素实际上并不可行,而合成方法也不值得付出代价,但“生长耦合生物合成”却值得。

图片来源:夏洛特·赛德

这导致产量增加了几个数量级;每升产量为一到三克。

研究人员对细菌中的化学物质进行了生物工程改造。他们优化了微生物学,使细菌能够制造更多化学物质,而无需现代科学,就不会产生产生外来化合物的代谢负担。他们从基因改造的“患病”细胞开始,这种细胞只有在产生所需色素和甲酸的情况下才能生存。每产生一分子色素,细胞就会产生一分子甲酸。甲酸为细胞的生长提供燃料,形成一个自我维持的循环,驱动色素的产生。

如果有机体产生黄瘤素,它就会生长。如果没有,就不会。通过促进进化过程,他们还能够针对关键的基因突变,从而提高效率并使细菌能够直接从单一营养源中制造色素。

这就是真正的可持续发展的意义。

引文 https://www.nature.com/articles/s41587-025-02867-7