一千多年来,人们都会用隐形墨水誊写神秘信息,然后在某种光线或特殊化学物质的资助下重新阅读。现在,使用只有在某些特定条件下才华天生发光卵白质的细菌,研究职员发明了一种新的加密形式。除了对特工事情大有裨益外,这项新手艺还可以让企业将它们的神秘标识编码到农作物、种子或其他活体商品中。
新的发光细菌的爆发现实上几多源自一些“有关阴谋”的想法。几年前,美国国防部高级研究妄想局要求研究职员提交一些在无须电子装备的条件下编码神秘信息的要领。其时,马萨诸塞州梅德福市塔夫斯大学的化学家David Walt正在与之前的指导西席、哈佛大学的化学家George Whitesides相助。他们曾一起想出了一个步伐,向一根包管丝中添加多种金属盐,当被点亮时,包管丝会发出红外光的脉冲序列,从而编码一个信息。这让他们寻思用其他途径完成相同事情的可能性。于是两人在去年决议实验其他的要领——用细菌编码他们的神秘。
新的计划用7个大肠杆菌菌落取代了包管丝,而每个菌落又被付与了一个差别的荧光卵白质基因。只有当这些基因被开启从而使细菌合成卵白质时才会发出荧光。而其颜色——包括黄色、绿色和红色——转变则取决于哪种基因获得了表达。所有这些差别都能够被肉眼清晰地识别。依附手中的多彩细菌菌落,研究职员随后使用一对颜色差别的细菌建设了一个代码。而7种颜色使得他们拥有了49种组合,从而能够用来编码26个差别的英文字母以及23个字母数字符号,他们用若干对有色细菌写了几排信息。为了“印刷”这些信息,研究职员将细菌转移到一个琼脂板上,后者是一种细菌的生长介质,之后又压上了一张硝化纤维“纸”,其目的是为了牢靠这些细菌。
此时现在,硝化纤维纸中的细菌依然是看不见的。可是通过将硝化纤维纸压入包括有化学触发剂——能够激活荧光卵白的表达——的琼脂板,信息的吸收者便可以开启要害的基因,并点亮种种颜色。(被选择用来点亮的卵白质通常不会被细菌所使用,以是除非被研究职员激活,它们通常坚持静默。)只要吸收者知道哪种颜色相当于哪个字符,信息便被知晓了。可是Walt和他的同事还增添了一个特另外包管。他们在一些细菌中插入了对抗特定抗生素的基因;其想法是只有耐抗生素的细菌携带的才是真正的信息。若是这些信息落入到过失的手中,一旦基因被激活,吸收者将会看到一片杂乱的颜色而无法阅读。可是若是吸收者加入了准确的抗生素,不具抗性的细菌及其颜色便会消逝,从而使真正的信息变得清晰起来。第一个例子即是在9月26日出书的美国《国家科学院院刊》中写着的“this is a bioencoded message from the walt lab tufts university 2010”。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的化学家Kenneth Suslick体现:“这真是一个很酷的想法。”事实上,它与《螺旋》——今年早些时间由康奈尔大学物理学家Paul McEuen撰写的一部科幻惊悚小说——的构想是云云相似。在书中,Liam Connor—— 一位上了年岁的真菌生物学家——通过向差别真菌的DNA中插入荧光卵白质基因,从而解开了一个几十年的神秘事务。虽然作为一个科幻小说迷,Walt体现想马上读到这本书,但他说之前并没有听说过它。现在借助他的发光细菌,他也可以誊写一些关于自己的传奇了。