我們都知道,實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究工作中必不可少的一部分,可以說(shuō)沒(méi)有實(shí)驗(yàn)就沒(méi)有現(xiàn)代科學(xué)。在過(guò)去的日子里,科學(xué)家們做過(guò)難以計(jì)數(shù)的實(shí)驗(yàn),在這些實(shí)驗(yàn)中,有些只需要短短的一瞬間,但也有一些需要耗費(fèi)大量的時(shí)間。
最典型的例子就是為了證明“瀝青可以流動(dòng)”而設(shè)計(jì)的“瀝青滴漏實(shí)驗(yàn)”,該實(shí)驗(yàn)被稱為人類(lèi)的科學(xué)歷史上耗時(shí)最長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn),從1927年開(kāi)始一直到現(xiàn)在都沒(méi)有結(jié)束,已經(jīng)耗費(fèi)了近百年的時(shí)間,根據(jù)科學(xué)家的估計(jì),該實(shí)驗(yàn)可能還要進(jìn)行100年才會(huì)結(jié)束。
也就是說(shuō),不出意外的話,我們可能都等不到這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束的那一天了,然而大家先別急著表示驚訝,因?yàn)樵趷?ài)丁堡大學(xué),還有一個(gè)比“瀝青滴漏實(shí)驗(yàn)”更加耗費(fèi)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行之中,根據(jù)計(jì)劃,該實(shí)驗(yàn)從2014年開(kāi)始,到2514年結(jié)束,總共需要500年的時(shí)間。相信大家一定會(huì)比較好奇,這個(gè)長(zhǎng)達(dá)500年的實(shí)驗(yàn)到底想證明什么呢?下面我們就來(lái)一起了解一下。
在2003年的時(shí)候,愛(ài)丁堡大學(xué)的微生物學(xué)家查爾斯.科克爾(Charles Cockell)不小心把一種名為“擬甲色球藻”(Chroococcidiopsis)的微生物遺忘在一個(gè)干燥的培養(yǎng)皿中,10年以后,他無(wú)意中發(fā)現(xiàn)這些生命依然堅(jiān)強(qiáng)地活著。
(“擬甲色球藻”,比例尺為10微米)
要知道在此之前,雖然大家都相信有些微生物可以在極端環(huán)境中存活,但從來(lái)沒(méi)有人對(duì)此做過(guò)系統(tǒng)并且可控的實(shí)驗(yàn),因此這個(gè)發(fā)現(xiàn)馬上就引起了查爾斯.科克爾和他的同事們的興趣,于是他們就決定干脆利用“擬甲色球藻”來(lái)做一個(gè)實(shí)驗(yàn),看看這些生命到底可不可以在極端環(huán)境中存活500年。
實(shí)驗(yàn)的思路很簡(jiǎn)單,就是將“擬甲色球藻”裝進(jìn)若干個(gè)密封的玻璃瓶子中,并將其妥善地保存,在接下來(lái)的500年時(shí)間里,每隔一段時(shí)間,就取出其中的一小部分,然后打開(kāi)玻璃瓶子,用適量的水以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)這些瓶子里的生命進(jìn)行培養(yǎng),觀察它們是否還有生命力,并記錄下相關(guān)的數(shù)據(jù)。
為了保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行,他們還特意增加了一種實(shí)驗(yàn)對(duì)象——“枯草芽孢桿菌”(Bacillus Subtilis),這也是一種生命力非常強(qiáng)的微生物。
(“枯草芽孢桿菌”,比例尺為10微米)
該實(shí)驗(yàn)于從2014年正式開(kāi)始,研究人員準(zhǔn)備了800個(gè)裝有這兩種微生物的玻璃瓶子,并將其置入特制的橡木盒子中,其中的一半用鉛封裹,為什么這么做呢?這是因?yàn)殂U可以有效地屏蔽外界的輻射,科學(xué)家想要借此了解外界輻射對(duì)這些瓶子里的生命有多大的影響。
按照計(jì)劃,在前24年里研究人員每年會(huì)做一次檢測(cè),剩下的時(shí)間則是每25年做一次檢測(cè),直到2514年才會(huì)結(jié)束(最后一次檢測(cè)的時(shí)間點(diǎn)是這一年的6月30日)。我們可以看到,這個(gè)長(zhǎng)達(dá)500年的實(shí)驗(yàn),其實(shí)就是想證明“擬甲色球藻”和“枯草芽孢桿菌”,是否真的可以在極端環(huán)境中存活500年。
雖然這個(gè)實(shí)驗(yàn)的成本很低,并且操作也相對(duì)簡(jiǎn)單,但是500年的時(shí)間實(shí)在是太長(zhǎng)了,這需要很多代研究人員才能完成,因此如何確保這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼鷤鞒惺且粋€(gè)難題。
對(duì)此,查爾斯.科克爾的同事拉爾夫.穆勒(Ralf Moller)表示,他們考慮了多種方案,包括將實(shí)驗(yàn)說(shuō)明存入U(xiǎn)盤(pán)、印到紙上、刻在石頭上或金屬板上。除此以外,他們還要求該實(shí)驗(yàn)的研究人員每隔25年,就以當(dāng)時(shí)主流的存儲(chǔ)方式對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行一次復(fù)制,以保證實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋先祟?lèi)科技的發(fā)展。
那么這些瓶子里的生命能堅(jiān)持得住嗎?對(duì)此科學(xué)家持樂(lè)觀的態(tài)度,因?yàn)閺睦碚撋蟻?lái)講,“擬甲色球藻”和“枯草芽孢桿菌”這兩種微生物,應(yīng)該都能夠在干燥又沒(méi)有持續(xù)營(yíng)養(yǎng)的環(huán)境中存活數(shù)百年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。
需要指出的是,這個(gè)實(shí)驗(yàn)并不是想象中的那么無(wú)聊,因?yàn)樗梢允刮覀兪占接嘘P(guān)微生物壽命以及其在極端環(huán)境中存活情況的詳細(xì)數(shù)據(jù),這可以幫助科學(xué)家在未來(lái)對(duì)類(lèi)似的微生物進(jìn)行改良,從而讓它們能夠更好地適應(yīng)極端環(huán)境,并將其應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域,比如說(shuō)改造火星。
(正在恢復(fù)生機(jī)的火星想象圖)
火星是太陽(yáng)系中與地球環(huán)境最相似的行星,一直是我們?nèi)祟?lèi)心目中的第二家園,一般認(rèn)為,我們改造火星的第一步是想辦法釋放出火星上的二氧化碳,第二步就是利用生命力頑強(qiáng)的微生物改造火星的大氣以及土壤,到那個(gè)時(shí)候,估計(jì)經(jīng)過(guò)科學(xué)家改良后的微生物就可以大顯身手了。
好了,今天我們就先講到這里,歡迎大家關(guān)注我們,我們下次再見(jiàn)`
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