紅海素的生長謎題
葉之瀾趴在副駕駛座上，看著窗外飛速倒退的海岸線，眼皮還是忍不住打架。連續三天在實驗室連軸轉，此刻腦袋裡像塞了團浸了水的棉花，連海風從車窗吹進來，都帶著讓人犯困的暖意。
“再堅持會兒，前麵有片礁石灘，上次聽同事說那邊能看到小海龜。”蕭凡的聲音從駕駛座傳來，他側過頭看了眼她眼底的黑眼圈，又把空調溫度調低了兩度。
葉之瀾勉強睜開眼，車子拐過一道彎後，一片布滿黑色礁石的海灘果然出現在眼前。礁石縫裡的海水清澈見底，陽光灑下去，能看到一群群銀色的小魚在水裡穿梭。她跟著蕭凡下車，踩著硌腳的礁石往前走，海風吹散了些許困意，連呼吸都變得順暢起來。
“你看那邊！”蕭凡突然指向礁石灘的儘頭，幾塊巨大的礁石後麵，有幾隻巴掌大的小海龜正慢悠悠地爬向大海，殼上還沾著濕潤的沙粒。葉之瀾立刻跑過去，蹲在不遠處看著，小海龜們似乎沒察覺到有人，晃悠著四肢，一步步鑽進海水裡，很快就消失在波光粼粼的海麵下。
“原來小海龜是從這裡爬去海裡的。”她托著下巴，忽然想起實驗室裡的藻類——它們像這些小海龜一樣，在自然環境裡能自在生長，可到了人工環境裡，卻需要小心翼翼地維持各種條件，稍微出點差錯就活不下去。
兩人在礁石灘上坐了很久，蕭凡撿了塊扁平的石頭，試著往海裡打水漂，石頭在海麵上跳了三下，才沉進水裡。葉之瀾看著泛起漣漪的海麵，忽然注意到一個細節：靠近礁石的海水，比遠處的海水更清澈，連水下的沙粒都看得一清二楚，而遠處的海水，卻泛著淡淡的綠色——那是浮遊植物聚集的跡象。
“為什麼靠近礁石的地方，浮遊植物反而少？”她下意識地問出聲。
蕭凡順著她的目光看去，想了想說道：“礁石上長著藤壺和牡蠣，它們會濾食海水裡的浮遊植物，而且礁石周圍的水流比較急，浮遊植物不容易聚集。不過……”他頓了頓，手指指向礁石下方，“你看礁石縫裡的海水，好像比其他地方更涼一點。”
葉之瀾伸手摸了摸礁石旁的海水，確實比剛才在沙灘邊摸的海水涼了一兩度。她突然想起實驗室裡的恒溫裝置故障——當時溫度隻升高了3c，藻類就出現了生長停滯，可海裡的水溫也會有波動，為什麼藻類卻能在海裡存活？
“海裡的藻類，是不是有辦法應對水溫波動？”她猛地站起身，腦子裡像有根弦被突然撥動，“我們一直以為藻類需要絕對穩定的溫度，可說不定它本身就有‘緩衝機製’，隻是我們沒找到而已！”
蕭凡也立刻反應過來，他拿出手機，調出銀灘海域的水溫監測數據——近半個月來，紅浪區域的水溫最低19c，最高24c，每天都有23c的波動，可紅浪卻一直沒消失。“對啊！我們之前走進了一個誤區，把實驗室裡的‘短期存活條件’當成了海裡的‘長期生長條件’，其實藻類在自然環境裡，早就適應了水溫波動，隻是我們沒找到它的緩衝方式！”
兩人再也沒心思看風景，立刻驅車趕回實驗室。路上，葉之瀾的腦子飛速運轉，她想起之前在橈足類體表看到的藻類絲狀物——那些絲狀物不僅能吸收營養，會不會還能儲存某種物質，用來應對環境變化？比如……儲存能量？
回到實驗室後，葉之瀾第一時間衝到顯微鏡前，觀察之前培養的藻類樣本。這次她沒看細胞結構，而是把重點放在了絲狀物上——在高倍鏡下，她發現絲狀物內部除了運輸營養的通道，還有許多微小的、呈圓形的顆粒。她立刻用染色劑對這些顆粒進行染色，結果顯示，這些顆粒竟然是“糖原”——一種能儲存能量的多糖。
“是糖原！”葉之瀾激動地喊來蕭凡，“藻類會在環境適宜的時候儲存糖原，當水溫波動時，就分解糖原產生能量，維持代謝穩定！我們之前在實驗室裡培養的時間太短，藻類還沒來得及儲存足夠的糖原，所以一遇到溫度波動就會出問題！”
蕭凡立刻調出之前的培養記錄，發現每次培養藻類，最多隻維持了12小時就出現問題，而藻類儲存糖原至少需要24小時。“這就是關鍵！”他拍了下手，“我們之前的培養周期太短，沒給藻類留出儲存糖原的時間，而且每次更換培養基時，都會破壞它的代謝節奏，導致它無法積累能量。”
兩人立刻製定了新的培養方案：首先，延長培養周期，至少維持48小時不更換培養基，讓藻類有足夠的時間儲存糖原；其次，在培養基中加入少量葡萄糖，為藻類儲存糖原提供原料；最後，將恒溫培養箱的溫度波動範圍設置為2123c，模擬海裡的自然水溫變化，讓藻類逐漸適應波動，而不是一直處於絕對穩定的環境中。
方案確定後，他們立刻開始準備。葉之瀾負責配製含有葡萄糖的新培養基，蕭凡則調整培養箱的溫度參數，將之前的“恒定22c”改成“2123c循環波動，每6小時變化一次”。一切準備就緒後，他們將之前恢複活性的藻類樣本，小心翼翼地轉移到新的培養基中，放進了調整後的培養箱。
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接下來的48小時，兩人雖然離開了實驗室，但手機上一直連著培養箱的監測係統，每隔一小時就會查看一次數據。第一天晚上，當水溫第一次從22c降到21c時，葉之瀾的心提到了嗓子眼——她盯著手機屏幕上的溶解氧數據，生怕出現下降。可數據顯示，溶解氧始終穩定在4g左右，藻類的呼吸速率也沒有出現大幅波動。
“它在分解糖原！”葉之瀾興奮地給蕭凡發消息，“溫度下降後，它的糖原儲存量減少了，說明它在利用糖原維持代謝！”
第二天早上，當水溫升到23c時，監測數據依舊穩定。蕭凡特意早起去了實驗室，觀察藻類的生長情況——培養皿裡的藻類不僅沒有出現之前的絲狀物收縮，反而又蔓延了一圈，紅色也變得更加鮮豔，顯微鏡下能看到絲狀物裡的糖原顆粒比昨天多了不少。
“成功了！”蕭凡給葉之瀾打電話，聲音裡帶著抑製不住的喜悅，“藻類已經適應了溫度波動，而且儲存了更多的糖原，就算溫度再變化，它也能自己調節！”
葉之瀾趕到實驗室時，蕭凡正趴在顯微鏡前，觀察藻類的細胞分裂情況。她湊過去一看，屏幕上的藻類細胞正在快速分裂，新的絲狀物不斷長出，甚至在培養皿的邊緣，還出現了一些細小的、呈分支狀的結構——那是藻類進入快速生長期的標誌。
“我們終於突破了溫度波動的瓶頸！”葉之瀾坐在椅子上，長長地舒了一口氣，緊繃了幾天的神經終於放鬆下來。實驗室裡的陽光正好，透過玻璃照在培養皿上，紅色的藻類在藍光下泛著柔和的光澤，像一片小小的、鮮活的紅海。
可沒等他們高興多久，新的問題又出現了。第三天早上，當他們去查看培養皿時，發現培養基的表麵竟然出現了一層淡淡的白色薄膜。葉之瀾立刻用吸管取了一點薄膜樣本，放在顯微鏡下觀察——薄膜是由無數細小的細菌組成的，這些細菌正在緩慢地吞噬藻類分泌的有機物。
“是汙染！”蕭凡的臉色沉了下來，“雖然我們用的是無菌培養基，但藻類在生長過程中會分泌有機物，這些有機物會吸引空氣中的細菌，時間一長，就會形成汙染膜，影響藻類的生長。”
葉之瀾看著培養皿裡的白色薄膜，心裡剛放鬆的弦又緊繃起來。他們解決了共生、氧氣、溫度的問題，卻又遇到了細菌汙染的難題。她拿起實驗記錄本，翻到之前的頁麵，忽然想起在紅浪區域的海水中，除了藻類、橈足類和凝膠微生物，還有一種能抑製細菌生長的物質——之前檢測時，因為濃度太低，被他們忽略了。
“你還記得嗎？上次我們檢測紅浪海水時，發現裡麵有微量的‘抑菌肽’。”葉之瀾突然開口，“當時我們以為是橈足類分泌的，沒太在意，現在看來，可能是藻類自己分泌的，用來抑製細菌生長！”
蕭凡立刻調出之前的檢測報告，果然在“未知有機物”那欄，標注著微量的抑菌肽，濃度隻有0.01g。“對！海裡的藻類會分泌少量抑菌肽，剛好能抑製細菌生長，又不會傷害自己。可我們在實驗室裡培養的藻類，分泌的抑菌肽太少，不足以抵抗空氣中的細菌，所以才會出現汙染。”
兩人立刻開始研究如何提高藻類分泌抑菌肽的量。他們查閱了大量文獻，發現某些微量元素能促進藻類分泌次級代謝產物比如抑菌肽），其中最有效的是“錳元素”。於是，他們在新的培養基中加入了微量的錳鹽，濃度控製在0.05g，然後重新接種藻類樣本，放進培養箱。
這次，他們在培養箱裡加裝了空氣過濾裝置，減少空氣中細菌的進入。三天後，當他們打開培養箱時，終於沒有看到白色的汙染膜——培養基依舊清澈，藻類生長得更加旺盛，絲狀物已經布滿了整個培養皿，甚至開始向培養皿外蔓延。
“抑菌肽起效了！”葉之瀾激動地拿起培養皿，對著陽光看，紅色的藻類像一塊柔軟的絨布，緊緊貼在玻璃壁上。她用吸管取了一點培養基，放在顯微鏡下觀察，沒有發現任何細菌，隻有藻類在健康地生長。
蕭凡拿出檢測儀，測量藻類的生長速率——比之前快了1.5倍，而且代謝產物中，抑菌肽的濃度達到了0.03g，剛好能抑製細菌生長，又不會對藻類造成傷害。“我們終於找到了長期培養的條件！”他的聲音帶著一絲沙啞，卻充滿了喜悅。
兩人坐在實驗室裡，看著培養皿裡健康生長的藻類，心裡充滿了成就感。從最初的毫無頭緒，到破解複雜的共生關係，再到攻克氧氣、溫度、汙染等一係列難題，他們用了整整兩周的時間，終於讓紅海素在實驗室裡實現了長期、穩定的生長。
可葉之瀾知道，這並不是結束。她看著培養皿裡的藻類，忽然想起在礁石灘上看到的小海龜——小海龜最終會遊向廣闊的大海，而實驗室裡的藻類，也需要進一步研究它的用途。比如，它分泌的抑菌肽能不能用於醫藥？它的光合作用效率很高，能不能用於生物能源？
“接下來，我們可以研究藻類的代謝產物了。”葉之瀾拿起實驗記錄本，在新的一頁寫下“紅海素代謝產物研究計劃”，“首先提取它的抑菌肽，測試抑菌效果；然後分析它的光合作用機製，看看能不能提高能源轉化效率……”
蕭凡坐在她身邊，看著她認真的側臉，嘴角露出了溫柔的笑容。他知道，關於紅海素的研究還有很長的路要走，還會遇到更多的難題，但隻要他們一起努力，就沒有解決不了的問題。
窗外的夕陽漸漸落下，把實驗室的影子拉得很長。培養箱裡的藍光依舊亮著，照亮了裡麵那片小小的紅海，也照亮了兩人心中的希望。他們知道，這片在實驗室裡綻放的紅海，未來一定會在更廣闊的領域裡，綻放出更耀眼的光芒。
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