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大自然中,有很多生物自带灯泡,可以自己发光,比如萤火虫就是我们最熟悉的发光生物,中国古代还有读书人抓了一大堆萤火虫来照明夜读的故事。其实在海洋中生活着更多的发光生物,某些水母、深海鱼和珊瑚都有发光的本领,有些肉食性的鱼类还把发光的触角当成天然的陷阱,引诱小鱼跑到自己的嘴边。为什么这些生物有发光这种炫酷的功能呢?接下来我们就一起来听听下村修爷爷研究发光生物的故事吧!
我对生物有发光这种炫酷的本领非常感兴趣,我和同事经过很多实验,找到了答案:因为发光生物的体内有两种物质,荧光素和荧光素酶,在它俩的相互作用下,就可以产生发光的效果。不同的发光生物体内的荧光素和荧光素酶是不一样的,因此,这些发光生物都有属于自己的专利发光技能。
在1962年的某一天,我在美国西岸打捞到一些发光水母,这些水母在受到外界惊扰的时候会发出漂亮的绿色荧光。出于职业病,我开始研究起它们来。按照之前实验的结论,它们体内应该也有荧光素和荧光素酶。但是,我居然没有找到!真是奇啦怪啦,这些水母为啥不按常理出牌呢?那么,它们是靠什么发光呢?为了找到答案,我把整个夏天都耗在了抓水母上。看起来,我在海边吹着海风,收集水母是件非常惬意的事,比那些天天坐在实验室里的宅男科学家享受多了。其实,抓水母也是很辛苦的工作,天天潜水不说,一不小心还会被那些警惕性很高的海洋生物蜇伤。最郁闷的是,我几乎要把方圆十里的水母都抓光了,也没发现它们体内的荧光素。我不禁开始怀疑,这些水母可能真不是靠荧光素发光的,而是其他东西。
虽然普瑞舍非常遗憾地放弃了研究,但是他的研究成果让后人大大受益。哥伦比亚大学的生物学教授马丁·查尔非把普瑞舍克隆出的基因植入到大肠杆菌和线虫中,让大肠杆菌和线虫都发出了绿光!这是生物学上划时代的时刻,荧光蛋白作为生物体的标记物,把以前看不到的部分照亮,就像给细胞内装上了摄像头,让人类对微观领域的观察更上一层楼。后来,华裔科学家钱永健先生更加系统地研究了绿色荧光蛋白的工作原理,并且进行了化学改造,不但大大增强了发光效率,还开发出了红色、黄色、蓝色的荧光蛋白。科学家们就像有了一个彩色的工具箱,可以用任意颜色来标记细胞中各种不同的现象。
今天的科学家把荧光蛋白运用到了更加广阔的领域,还培育出了荧光鼠和荧光猪,说不定今后你会拥有一只荧光宠物呢。
发现荧光蛋白绝不是我一个人的功劳,如果没有后面的科学家继续研究,它只是我实验室里的样品而已。大自然中极微小的生物体里也藏着巨大的价值,我们有什么理由不热爱它们呢?
我对生物有发光这种炫酷的本领非常感兴趣,我和同事经过很多实验,找到了答案:因为发光生物的体内有两种物质,荧光素和荧光素酶,在它俩的相互作用下,就可以产生发光的效果。不同的发光生物体内的荧光素和荧光素酶是不一样的,因此,这些发光生物都有属于自己的专利发光技能。
在1962年的某一天,我在美国西岸打捞到一些发光水母,这些水母在受到外界惊扰的时候会发出漂亮的绿色荧光。出于职业病,我开始研究起它们来。按照之前实验的结论,它们体内应该也有荧光素和荧光素酶。但是,我居然没有找到!真是奇啦怪啦,这些水母为啥不按常理出牌呢?那么,它们是靠什么发光呢?为了找到答案,我把整个夏天都耗在了抓水母上。看起来,我在海边吹着海风,收集水母是件非常惬意的事,比那些天天坐在实验室里的宅男科学家享受多了。其实,抓水母也是很辛苦的工作,天天潜水不说,一不小心还会被那些警惕性很高的海洋生物蜇伤。最郁闷的是,我几乎要把方圆十里的水母都抓光了,也没发现它们体内的荧光素。我不禁开始怀疑,这些水母可能真不是靠荧光素发光的,而是其他东西。
虽然普瑞舍非常遗憾地放弃了研究,但是他的研究成果让后人大大受益。哥伦比亚大学的生物学教授马丁·查尔非把普瑞舍克隆出的基因植入到大肠杆菌和线虫中,让大肠杆菌和线虫都发出了绿光!这是生物学上划时代的时刻,荧光蛋白作为生物体的标记物,把以前看不到的部分照亮,就像给细胞内装上了摄像头,让人类对微观领域的观察更上一层楼。后来,华裔科学家钱永健先生更加系统地研究了绿色荧光蛋白的工作原理,并且进行了化学改造,不但大大增强了发光效率,还开发出了红色、黄色、蓝色的荧光蛋白。科学家们就像有了一个彩色的工具箱,可以用任意颜色来标记细胞中各种不同的现象。
今天的科学家把荧光蛋白运用到了更加广阔的领域,还培育出了荧光鼠和荧光猪,说不定今后你会拥有一只荧光宠物呢。
发现荧光蛋白绝不是我一个人的功劳,如果没有后面的科学家继续研究,它只是我实验室里的样品而已。大自然中极微小的生物体里也藏着巨大的价值,我们有什么理由不热爱它们呢?