早在古希腊时期，⼈们就已经发现腐臭的鱼会在⿊暗中发出幽灵般的荧光，先哲亚⾥⼠多德在《De Anima》⼀书中就记录了这种情形。宋代沈括所著的《异事异疾附》中也记载了臭鸭蛋发光的现象：“予昔年在海州，曾夜煮盐鸭卵，其间⼀卵烂然，通明如⽟，荧荧然屋中尽明；置之器中⼗余⽇，臭腐⼏尽，愈明不已。”由于科学发展所限，⼈们只能对这些现象进⾏描述，甚⾄认为是恶魔降临、神明下凡。
⽽实际上，根据资料记载可推断，这些都是发光细菌造成的。
发光的臭鸭蛋，来源：郎⽯发光菌的发光机制可以简单分为两步：第⼀步，发光菌通过正常代谢合成细菌荧光酶、长链脂肪醛（RCHO）和还原型黄素单核苷酸（FMNH2）。
第⼆步，长链脂肪醛（RCHO）、还原型黄素单核苷酸（FMNH2）和氧⽓在细菌荧光酶的催化下，发⽣氧化反应产⽣了光和其他产物（第⼆步可简单理解为第⼀步三种产物和氧⽓相互作⽤，形成光和其他产物，这个氧化反应⼏乎不产热，主要产⽣光能）。其中，还原型黄素单核苷酸（FMNH2）除了会参与上述氧化反应，还是发光菌最主要的呼吸作⽤参与底物，与细菌的能量产⽣有直接关系。
同时发光菌的细菌荧光酶⼀般最适温度是18℃左右，超过37℃即会失活。因此，发光菌整个⽣命过程中对于外界不利因素⾮常敏感，在培养过程中也需要尽量避免与操作⼈员的直接接触。
如果将化学⼯程师、艺术家和科学家放在⼀起会得到什么？答案简单又出⼈意料——奇幻的科学艺术。
Hunter Cole 发光细菌艺术品，来源：biofilm-montana-edu虽然⼤多数艺术家绘画是为了模仿⾃然，但少数艺术家已经找到了⼀种在⾃然帮助下的创作⽅法。⽣物发光艺术是科学与创造⼒的结合。在⾃然与设计的奇妙搭配⾥，⽣物发光艺术使⽤⾃然发光的细菌来创造复杂⽽深思熟虑的结构，当然，只有在灯光熄灭时才能看到。
Betsey Pitts发光细菌艺术品“⽣物岩画”，来源：biofilm-montana-edu由美国研究员 Betsey Pitts 领导的团队同样运⽤⽣物发光细菌的发光潜⼒制作艺术品。他们将四种海洋发光细菌中的其中⼀种细菌溶液“涂”到培养⽫上，⽤琼脂填充培养⽫，然后使菌落形成。⽣物发光艺术的不同之处还在于它需要从头到尾进⾏维护。培养⽫中装满了⼈造海⽔、琼脂和⼤量氧⽓，温度保持在21摄⽒度以下。
Betsey Pitts发光细菌艺术品“⽣物岩画”，来源：biofilm-montana-edu“这⼀切都是在⼀个下午完成的，第⼆天早上，当展览开始时，这些⽣物体已经长⼤并在⿊暗中发光。”Betsey Pitts说。随着时间的推移，营养物质耗尽，光的产⽣变慢，直⾄熄灭代表展览的停⽌。
Betsey Pitts发光细菌艺术品“⽣物岩画”，来源：biofilm-montana-edu美国艺术家兼遗传学家 Hunter Cole 以“⽣与死”的概念为灵感，绘制了另⼀组⽣物发光细菌图，名为“活的图画”。这位艺术家还在创作⼀个名为“⽣命之光”的系列。
在这个系列中，她仅拍摄细菌发出的光，利⽤发光细菌在整条绘图线上的亮度相等的优势，细菌⽣长最多的区域死亡最快，因为海藻营养琼脂中的营养资源有限。随着细菌死亡，图中的光发⽣变化并慢慢消失在完全⿊暗中。
Hunter Cole发光细菌艺术品“⽣命素描”，来源：huntercole-org美国艺术家 Miya Ando 和摄影师 L. Young 将1,000⽚菩提叶放⼊池塘中，叶⼦上涂有⽆毒的发光磷光颜料和⽣物发光海栖细菌 Aliivibrio fischeri，作品的灵感来源于古⽼的盂兰盆节。
Miya Ando、L. Young发光细菌艺术品“OBON”，来源：miyaando.com⽩天，树叶会“充电”，⽽在晚上，它会散发出幽灵般的、飘渺的光芒，就像萤⽕⾍的光芒。这个名为 Obon 的装置的灵感来⾃同名的⽇本佛教节⽇，该节⽇旨在纪念祖先的灵魂。“⼈们相信，在这个为期三天的仪式中，⼀个⼈逝去的家⼈和祖先的灵魂会回到家中，与他们所爱的⼈团聚。
”Miya Ando说“盂兰盆节有⼀种美丽的、⾮宗派的尊重、相互联系、历史和记忆的概念。”Miya Ando、L. Young发光细菌艺术品“OBON”，来源：miyaando.com说到“海洋发光现象”，你是否会联想到下图这种“荧光海滩”的浪漫画⾯呢？导致“荧光海滩”的可发光海洋⽣物有多种，包括夜光藻、多边⾆甲藻等。虽然看起来美丽梦幻，但是以夜光藻为代表的各类甲藻可是臭名昭著的⾚潮的“真凶”。
荧光海滩，来源：leoni williams除甲藻之外，海洋发光细菌是指能在正常⽣理条件下发出⾁眼可见荧光的细菌，⽬前发现有4个属11种。它们⼀部分⾃由⽣活在海⽔中，⼀部分与海洋动物共⽣，成为其发光器官，⽽⼤多数的海洋发光细菌寄⽣在海洋⽣物体表。见诸报端的“发光鱿鱼”与“鱿鱼被不法商贩⽤福尔马林浸泡”⽆关，⽽跟与鱿鱼共⽣或寄⽣的海洋发光细菌有关。那么光是如何产⽣的呢？
海洋发光细菌的发光反应是由胞内荧光酶催化，在分⼦氧作⽤下，将还原态黄素单核苷酸及长链脂肪醛氧化为黄素单核苷酸及长链脂肪酸, 同时释放出了蓝绿光。海洋发光细菌，来源：知乎可别⼩看这些会发光的细菌，它们在⽔下通信探测与⽔⾊遥感、环境污染监测、抗菌素浓度测定等⽅⾯可是有着⼴泛的应⽤前景。
⽐如通过监测潜艇航⾏时激发的⽣物发光勾画出潜艇涡动的光尾流⽽达到跟踪/探测潜艇的⽬的，利⽤发光细菌的发光强度与⽔中毒物的浓度、毒性的关系检测污染物质，等等。那么如何拥有⼀瓶属于⾃⼰的海洋发光细菌呢？操作步骤在此！1、选取新鲜的鲳鱼、乌贼或⼩虾（刚捕获的海鲜最佳；市场出售的鱼虾可能因捕获时间太长，腐⽣细菌⼤量繁殖⽽⽆法得到发光细菌）。
2、先去除表⾯污物，再将鱼/虾放⼊⼲净培养⽫中，从其上⽅倒下灭菌海⽔，放于20～25℃温箱中培养1～2天，可以在⿊暗中看到鱼/虾表⾯的微弱亮点，那便是发光细菌。3、此时⽤接种棒及时挑取亮斑，在固体培养基平板中划线，20～28℃温箱中培养1～2天，即可在培养基上看到发光细菌菌落。
固体培养基配⽅为⽢油3mL、酵母膏5g、胰蛋⽩胨5g、碳酸钙1g、琼脂20g、陈海⽔1000 mL，pH调⾄7.8～8.0，121℃灭菌20min。液体培养基不加琼脂，其余条件与固体培养基配⽅⼀致。没有这些材料的，可以⽤更简单的家庭版培养基配⽅：⽐⽬鱼剁碎、煮汤、过滤，将滤汁作为培养基。
长有海洋发光细菌的培养⽫，来源：知乎Reference: 海洋发光细菌的发光及其应⽤[J]. 发光学报, 2007, 28: 167–172. ocean.si.edu/ecosystems/deep-sea/when-art-meets-science-exhibition-inspired-bioluminescence https://www.britannica.com/science/bioluminescence https://www.theyellowsparrow.com/bioluminescent-art/ 转载内容仅代表作者观点 不代表中科院物理所⽴场 如需转载请联系原公众号 来源：as 科学艺术研究中⼼ 编辑：Quantum Bard 近期热⻔⽂章 Top10 ↓ 点击标题即可查看 ↓ 1. 三体动画竟以“古筝计划”开头，真的有如此强悍的纳⽶丝么？
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