《Science》：生物工程out了？化學物理手段也能改造生物

最新《Science》期刊的一篇有爭議的文章宣稱，不用基因工程手段，也能把「智能化」功能直接種植到棉花纖維中。

您可能聽說過智能手機和智能家電，科學家們也正在設計自動收集能量、會發光和檢測污染物、甚至通過互聯網進行交流的智能服裝和紡織品。

但問題是，在使用過程中這些經化學處理的織物非常容易磨損。如今，《Science》報道了一篇文章稱科學家已經能把類似的「智能化」功能直接種植到棉花纖維中了。

來自MIT的化學工程師Michael Strano評價：這項工作無需通過基因工程手段改變植物基因就能讓向植物中添加新功能，我非常喜歡這篇文章。假設該方法最終被證明是正確的，那麼相比面臨著嚴格監管障礙的基因工程手段，這將成為一種極具優勢的方法。

《Science》方面表示，文章發表以後編輯們發現補充材料中的一張圖片有錯誤，於是立即發表了「編輯評論（Editorial Expression of Concern）」。

文章通訊作者、Weizmann科學研究院的Filipe Natalio表示，這些錯誤來自對照組實驗的天然色素命名，他正在安排校稿編輯重修。

人工改造生物的新策略

改性棉花的研發策略直截了當。Natalio和他在以色列和德國的同事們只是簡單地把具有功能的分子（如熒光染料或磁性化合物）與棉花所需的糖分子連接，通過植物的運輸器吸收，這些功能性分子被攜帶至植物細胞。

研究人員採用的是實驗室水培法。他們繞過植物利用光合作用合成自身所需糖分的正常方法，而是單獨對胚珠（一旦受精，就能生出果實，即棉花纖維）進行人工培育，然後注入與功能分子相連的葡萄糖分子，讓胚珠的營養運輸管吸收它們，再傳遞給纖維形成細胞，於是細胞就會利用這些分子製造棉花纖維。

作為例子，研究人員將熒光染料分子與糖相連，經過20天的生長，約5%的熒光材料進入了棉花纖維。這樣處理的棉花在正常光線下顯黃色，紫外光線下發亮綠色熒光。

（圖片來自Science）

研究沒有報道這些熒光纖維能持續多久，但Natalio指出，由於這些熒光染料跟纖維的組成物糖串聯在一起，因此它們無法被簡單的洗滌步驟所去除。

另一個例子是磁性棉花培育試驗。未來，服裝製造業或許也將拓展數據儲存業務。

Natalio補充，由於許多有機體都能被人工培養，這項技術也可以推廣至細菌或其他植物的改造工程。目前，研究人員仍需在提高植物吸收功能性分子方面做出改善。

原文標題

Biological fabrication of cellulose fibers with tailored properties

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！