蚂蚁列队运输食物的场景,大家一定在科普纪录片中看过。但如果说让细菌乖乖地组成一字长蛇阵、运输重物,你能想象吗?这不,下面这张动图中,一群细菌就在运送一颗微型玻璃球。是什么让这些细菌如此听话?
来自丹麦、美国和英国的研究团队,在发表于《自然-物理学》的研究中,用液晶实现了对细菌的操纵。液晶介于液体与晶体之间,其中的每个分子都有方向,但没有位置顺序,因此可以像液体一样流动。在液晶环境中,细菌会向特定的方向移动,组成极性射流。
细菌密度较低时,细菌组成直线队列;而随着密度增加,超过一定的阈值后,细菌变得不稳定,运动开始呈波浪形。不过即使在这种情况下,绝大多数细菌依然保持了队形。
研究人员还发现,这些细菌不仅能自己运动,还可以运输重量相当于自重5倍的物体。下面这张动图,就是直线运动的细菌在推动一颗微型玻璃球前进。
换成6个玻璃球排成排,虽然显得更加艰难,但细菌射流还是成功运输球链前进。
在密度更高的波浪形射流中,玻璃球的运输更加顺利。
由于此类研究刚刚起步,研究人员暂时无法准确预测其应用场景,但他们已经在期待:能运货的细菌,未来或许可以在体内定向运输药物。
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