用琼脂创作细菌画是一门优雅但危险的艺术
活体细菌艺术品必须在创作后销毁。

2024年2月初的一个清晨,在密苏里科技大学,大卫·韦斯滕伯格戴上了护目镜和乳胶手套。这位戴眼镜的微生物学家和生物科学教授,过去27年,温柔地从一个设定在零下112华氏度的冷冻库中取出一系列装有大肠杆菌株的试管。这些大肠杆菌样本被植入了能够产生色素的基因。韦斯滕伯格即将培养一种具有2500万到4000万年前祖先的微生物——尽管这并非出于任何常见的科学原因。
他用木棍小心地将这些菌株涂抹在一个含有营养强化抗生素粉末和一层名为琼脂的黏稠物质的消毒培养皿上。这是一种肥沃的混合物,能让细菌在接下来的几天内生长并产生色素。一旦菌株长大,他会通过将菌株悬浮在生理盐水溶液中进行灭菌。只有那时,这些画才会准备好供学生们在以琼脂艺术为中心的情人节主题活动中使用,也就是微生物艺术,或用细菌创作活画的过程。
没有先了解琼脂是什么,就无法理解琼脂艺术。这种白色、类似明胶的物质从红藻中提取,可用于烹饪,尤其是制作甜点。微生物学家尤其珍视它增稠和稳定的特性,能创造一个坚实的生长区,借助养分可以培养和研究细菌。因此,琼土艺术是利用这种胶状介质培养有色微生物,并将其塑造成精致的设计和图案,用画笔轻轻一挥,连接艺术与科学的世界。
但如果做得不好,这门艺术存在严重危险,包括污染和传播疾病给公众。

亚历山大·弗莱明发明了青霉素和细菌艺术。
亚历山大·弗莱明发明了青霉素和细菌艺术。加班,埃塞尔·莱昂廷,帝国战争博物馆/公有领域
微生物艺术实际上已经存在近100年了。它是苏格兰医生兼微生物学家亚历山大·弗莱明的创意,他最著名的是1928年发现了世界上第一种抗生素,更常被称为青霉素。据伦敦亚历山大·弗莱明实验室博物馆馆长凯文·布朗介绍,弗莱明是一名业余艺术家,在他改变世界的发现之前一直在创作“胚芽画”。
虽然弗莱明具体何时以及如何开始使用细菌作画尚不清楚,但他的活生生画作包括建筑素描、哺乳母亲和拳击比赛中的噬菌体素描。据报道,他曾在乔治五世和玛丽女王出席新医学院大楼开幕式时,向他们展示了一幅微生物版的卫兵画作,布朗说,这让女王“毫无印象”。
虽然弗莱明被广泛认为是微生物艺术的先驱,但讽刺的是,这位微生物学家及其同时代人对他的创作并不怎么评价。“这些画对他来说是个小趣味,对他的家人和朋友来说是娱乐,并没有展出,”布朗解释道。“没有理由有人会知道它们。它们是奇观,而非艺术品。”
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如今的阿加尔艺术更加精致和壮观,如巴拉拉姆·卡马里获奖作品。巴拉拉姆·卡马里
因此,这些“奇观”在大多数人意识的边缘停留了近一个世纪。随后,2015年,美国微生物学会(ASM)举办了年度琼脂艺术比赛,将这一科学艺术形式推向国际关注。此后,参赛者数量激增,涵盖了来自30多个国家的选手,秋季还举办了各种主题竞赛,面向职业选手、业余选手甚至儿童。获奖者可获得最高200美元的现金奖,且他们的作品将永久展示在ASM官网上。对许多微生物学家来说,举办这项比赛标志着他们首次接触琼脂艺术。
“业余爱好者与细菌合作可能会对自己和更广泛的世界构成危险。”
微生物学家巴拉拉姆·卡马里是印度班加罗尔斯里萨蒂亚赛研究所生物科学系助理教授,2019年通过同事了解ASM艺术比赛后,开始创作琼脂艺术。“用我枯燥的日常工作创造出有趣的东西,涉及一个不知疲倦的细菌培养,简直是超乎想象的体验,”他说。对于从小就是技艺高超的艺术家哈马里来说,琼脂艺术成为他表达创造力的新媒介。“我艺术成果的兴奋和不可预测性让我肾上腺素激增,这种感觉无与伦比。”2020年,Khamari凭借其精细的孔雀画作《微生物孔雀》获得ASM传统类别比赛的第二名,这幅画作代表他的祖国,多年来他不断磨练自己的琼脂技艺。
韦斯滕伯格首次涉足琼脂艺术始于大约15年前,当时他创作了一种名为光杆菌(Photobacterium leiognathi)的 生物发光细菌。他用它制作了夜光培养皿生日卡和夜灯,供她在夏令营时使用。他开玩笑说:“作为微生物学家孩子的危险。”如今,他主要与大肠杆菌合作,全年为学生举办各种琼脂活动,同时举办公众推广活动,促进各年龄段和各学科的科学好奇心。
然而,韦斯滕伯格必须采取严肃的安全措施,以防止有害细菌的潜在传播。
活动当天,他会消毒细尖画笔和有色细菌菌株。然后,他将这些11种不同颜色的滤芯放入消毒过的塑料试管中,学生们将用来作画。

在韦斯滕伯格的课程中,艺术品会用蒸汽处理以杀死细菌。大卫·韦斯滕伯格
学生们首先在一张白纸上画自己的图像,然后将培养皿放在纸上,开始用画笔描绘图案。他们的作品几乎看不见,只有完成的培养皿倒挂在98.6华氏度的孵化器中24到48小时后,颜色才会显现和绽放。韦斯滕伯格解释说,这种温度与人体相同,是大肠杆菌生长的最佳条件。颜色完全成熟后,可以保持鲜艳数月。当细菌逐渐消退时,它们会被安全地处理进高压灭菌器,这是一种利用加压蒸汽杀死细菌的机器。韦斯滕伯格表示,这一安全措施至关重要,因为它防止抗生素释放到环境中,避免抗生素耐药性。
虽然韦斯滕伯格是专业人士,业余微生物学家也开始涉猎此技艺。虽然这通常受到欢迎和鼓励,但也有人,比如布朗,表达了担忧。“创作此类作品既需要细菌学家的技能,也需要艺术家的眼光。业余爱好者与细菌一起工作可能会对自己和更广泛的世界构成危险,“布朗解释道。
这个温度与人体相同,是大肠杆菌生长的最佳条件。
对于业余生物学的兴起,韦斯滕伯格则持更为温和的回应,他将其称为科学的“DIY文化”。他最感兴趣的是那些在人们车库和地下室里新出现的专业级实验室,因为它们表明人们愿意追求科学兴趣,尽管学习障碍往往昂贵且难以接近。然而,他也承认微生物学应始终被认真对待。“细菌不是可以轻视的。这里还有空间容纳更多人,但我们需要谨慎行事。我不惊慌,但我确实很谨慎。”
处理细菌时始终存在固有风险,因此在韦斯滕伯格的活动中,安全防护措施至关重要。他的课程中必须佩戴乳胶手套和安全眼镜,并反复洗手。他还在工作站附近放置装有漂白剂和纸巾的喷雾瓶,以防洒出。他只处理非致病且不致病的病原体,如大肠杆菌,这些病原体被归类为风险组一。他说,一些专业ASM参赛者会处理剩下的三个风险组微生物,这超出了他对学生的适应范围。
“我对与[细菌]合作感到舒适,但我不想因为不了解他们的免疫系统而暴露给别人。我认为最好还是谨慎行事,“他说,并补充说即使是被认为是对人体危害最低的细菌,也可能在某种程度上有害。

微生物世界有一种我们并不常常想到的美丽。大卫·韦斯滕伯格
尽管存在潜在的安全隐患,韦斯滕伯格仍然支持琼脂艺术,因为它能够提升人们对常被忽视的微生物世界之美与多样性的认识。这是他一直希望传授给学生的重要观点。“大多数人认为细菌是有害的、不健康或恶心的,但作为一名微生物学家,我知道绝大多数细菌是无害的,且往往有益,”他解释道。“同时,我们必须意识到有害细菌存在,我们并不总能分辨出区别。”
在许多方面,琼脂艺术日益流行的表现,是微生物学家试图扭转自人类首次发现细菌以来所带来负面污名的又一创造性尝试。对韦斯滕伯格来说,这是一种将来自不同背景和年龄的人们聚集在一起,学习如何对塑造并持续影响我们生活的生物保持谨慎尊重的方式。
“细菌自古以来就存在,它们是最早的生物。它们有数十亿年进化。他们覆盖了地球上的各个领域,对我们的环境做出了惊人的贡献,我们现在正在体会到它们对我们自身健康的重要性,“他说。“我们不必害怕他们。我们只需要尊重他们。”
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