当自然赋予科技灵感
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

水熊

Tardigrada(缓步动物门),动物界

●多细胞微生物。存在超过1,000种水熊,分属3个纲:异缓步纲、中缓步纲、真缓步纲。●身体分成4段,外层有表皮保护,有8只末端带钩的足。●成年个体体长0.1~1.5mm。

标本板上的水熊,以及唤醒它们的再水化的苔藓

生命体的保存

水熊的存活方式并非仅适用于疫苗:一家专注于这一领域的公司,Biomatrica,利用隐生的方式来稳定核酸,以及预防细胞的分裂。这些方法特别适用于保存和运输DNA样品。

想象仿生学

水熊来自外星吗?

没有任何生命能在缺乏空气的环境下生存——我们一直是这么认为的,直到2007年的一次实验。在这次实验中,水熊被放在绕地轨道上的科学平台中。它被放置在外太空里一个打开的小盒子中,最后被带回地球……而且从隐生状态中被唤醒后,它并没有受到明显的伤害!这引出了两个假设:如果它们能在外太空生存,那它们可能早就已经这样旅行过了——换言之,根据某些研究者的设想,水熊完全有可能来自外星球;由此而来的第二个假设是,如果水熊能在外太空中旅行,那别的物种或许也能……

隐生

未来的疫苗不需要冷冻,因而更容易获取。

有些动物在睡眠中冬眠,而水熊(这样的别称来自它的外表,最起码在显微镜下是如此)则找到了更好的对抗极端气温和恶劣环境的方法:它会“隐生”——换言之,它中断了它的生命功能。在这个近乎死亡的阶段,水熊能一直坚持到外界环境重新变得适合生存。这样的等待能持续数月,甚至数年:实验室的纪录是八年!

水熊是一种遍布地球的微生物,从极地到热带,从喜马拉雅山脉到海洋中的数千米深处。水熊以苔藓和地衣为食;就是在那儿我们能找到它们,另外在沙子、沉积物、淡水或咸水中也能找到它们。

在隐生过程中,水熊会脱水:它会将体内的水几乎完全地去除,并替之以一种糖,而这种糖会分散到体内的每一个细胞内。正是这种糖暂停了所有的生命功能,同时也保护了水熊。想要它复活,只需要将它放回水里:在几个小时,甚至几分钟后,它就会恢复。

为什么不将这种存活方式应用到别的生物上?这里并不是指用在比水熊体型更大的动物上,而是,比如,用于保护疫苗当中的活性成分。这种称为“液体平衡”的方式能用于疫苗,使其储存时不再需要冷冻。通过将构成疫苗的分子脱水,并且用类似于水熊产出的糖的保护层来保护疫苗,我们就不仅能让它们保持稳定,而且还能让它们抵抗炎热。这样未来的疫苗会更易于运输和保存,也因此更容易被人们获取,尤其是在那些缺乏医疗装备的地区。

动物策略

天下无敌

水熊的隐生并不能让它永生,即便这已经足够让它的生命周期从几个月延长到几年。不过,隐生让它几乎无敌了。一旦进入隐生状态,水熊就能在接近绝对零度的温度下生存,也能在150℃的高温下生存。它还能承受相当于水下60km处的压力。更让人惊叹的是,它比任何一种生物都更能承受辐射:水熊能承受的X光强度是哺乳动物的1,000倍,而且它们的生命功能并不因此恶化。