一项持续500年的实验，探寻生命的存活极限
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为了尽快发表文献，现在生物实验都执行着“少时间，高产出”的标准。所以很难想象一项生物实验能坚持超越十年，但是如今有项实验真的在缓慢推进中，它的目标可不止持续十年，而是五百年！不远的将来，它的数据只有25年才能获得一次。
撰文丨SARAH ZHANG
翻译丨谢汝雨
审校丨杨心舟
500年的实验已经开始
如果500年后的科学家们还记得这个实验、实验方法还能正常操作，并且爱丁堡大学依然存在的话，在2514年，会有科学家去那儿打开一个木箱，打碎木箱里的部分玻璃瓶，把里面已经干燥了500年的细菌取出来培养。
届时，提出这项跨时500年实验的科学家们——爱丁堡大学的查尔斯·科克尔和来自德国和美国的合作者们早已经故去。他们曾在2014年提出了一个问题：细菌的寿命有多长？只是等500年后的结果出来时，他们也无法知道答案是什么了。
曾经，科克尔把拟甲色球藻（Chroococcidiopsis）遗忘在了干燥的培养皿中长达10年之久，结果发现这些生命体仍然活着；此外，科学家们也复活了来自118年前罐头肉中的细菌；甚至还复活了来自数百万年前的琥珀和盐晶体中的细菌。
“这些实验都表明，人类的寿命标准，并不适用于地球上的其他生命。”该实验的合作者，德国航空航天中心的微生物学家拉尔夫·穆勒表示。想要更深地理解这一问题，设计的实验持续时间需要远超出人类寿命的长度。
这项跨时500年的实验，由800个普通的玻璃瓶构成，玻璃瓶中放入拟甲色球藻或枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）后用火焰熔化瓶口密封。氡辐射或宇宙射线辐射的可能会导致细菌DNA损伤，为了避免这一情况的发生，有半数的玻璃瓶额外用铅进行了隔离保护。伦敦自然博物馆还存有一套一样的实验玻璃瓶作为备用。在实验进行的最初24年内每隔一年，之后的475年里每隔25年，科学家们都要来测试这些干燥细菌的生命力和DNA损伤程度。第一批数据已于去年12月发表。
实验的方法并不复杂，打开玻璃瓶，加水，数一数细菌形成的菌落数目就可以了。难的是确保有人在未来继续按照计划把实验做下去。实验团队留下了一个带有实验方法的U盘，但穆勒认为仅靠这个U盘远远不够，因为数字技术很快会被淘汰掉。团队同时留下了一份纸质版复印件，但是500年后，纸恐怕早已泛黄甚至破损了。把它刻在石头或者金属板上更加不现实，甚至可能会被其他人当做历史遗物贩卖。
装有枯草芽孢杆菌孢子的玻璃瓶。（图片来源：R. Möller and C. S. Cockell）
似乎没什么能保证过了500年实验方法还能完整保存。因此研究团队要求研究者们每隔25年复制一份实验方法，以保证其语言表述和存放技术都能跟上时代发展。
并非第一项跨度超长的实验
在穆勒之前，也有一批科学家励志做长期实验。在物理学领域，托马斯·帕内尔于1927年把沥青倒入漏斗中，等待高粘度的沥青慢慢滴下。帕内尔逝世后，一位位物理学家继续进行着沥青滴落实验，尽职尽责地记录下每一滴沥青的资料。上一滴沥青滴落是在2014年4月，只要漏斗中还有沥青，实验就能够继续进行下去。
持续数十年的沥青滴漏实验。图片来源：neatorama
植物生物学领域也有一些长期的研究。自1843年以来，科学家们一直在英国一片田地里研究不同肥料如何影响同一块地里的特定作物。自1869年起，农业学家就开始在伊利诺伊州进行玉米育种研究。1987年，植物学家在密歇根州立大学埋了20瓶装有50颗种子的玻璃瓶，并定期挖出种子进行生存力测定。为了防止干扰，玻璃瓶的位置是保密的。最后一瓶种子将于2020年被挖出来。
密歇根州立大学还进行了一项可以持续几个世纪的大肠杆菌实验：自1988年以来，微生物学家理查德·伦斯基的实验室一直在观察大肠杆菌如何在世代间获得突变和进化的。大肠杆菌的分裂速度非常快，如今已经到了第70,500代，实验就如同观察了加速版的进化现象。
1988年开始实验的时候，伦斯基原以为实验只会持续几年，并没有做长远的打算。有一次，当伦斯基收集了尽可能多的数据后，打算停止实验。但每当伦斯基向别人说他将结束实验时，都遭到了反对——人们都对大肠杆菌能活多久很感兴趣，并且期待有意外的惊喜发生。此后伦斯基的实验室中，每天都有人用同样型号的玻璃器皿和培养基，把大肠杆菌转移到新的烧瓶中。这个意外惊喜也在2003年出现了：大肠杆菌突然进化出了吞噬柠檬酸盐分子的能力。伦斯基的研究生通过观察冷冻保存的前几个世代，重建了演化过程，并发现了是什么突变导致该现象的发生。
如同细菌一样，研究细菌的技术也进化了：如今科学家们能对大肠杆菌的整个基因组进行测序，并且还在不断进步。伦斯基已经确定了退休后把大肠杆菌实验交付给谁。
伦斯基表示，要让这样实验进行下去，前提是未来的科学体系仍与如今的较为相似，即大学依然存在、教授们拥有实验室等等。这种担忧不是没可能的，比方说在距今还不太不久的科学研究体系中，研究的资金并非来自政府机构，而是来自富豪的资助。
长达几个世纪的实验也需要长远的财务计划。虽然伦斯基的实验得到了政府的资助，但他明白这个途径不可靠，公民对科学的支持度影响着政府的资助力度。伦斯基一直在寻找赞助，他想建立一项基金：250万美元的基金可以每年获得约10万美元的报酬，这10万美元可用来购买材料并支付实验人员的工资。伦斯基在邮件中曾表示，希望能够给大型捐赠者宣传这个项目。
跨时500年的微生物实验成本，比伦斯基的大肠杆菌实验成本低得多，也简单得多，因为只需要每25年进行一次。但它需要人们能铭记这个实验的存在、尊重这个实验的成果、并维持实验的进行。
伦斯基表示，想象一下第一个探险者的心理：下一座山后面是什么？下一条河后面呢？下一片海后面呢？我们的好奇心总是带有乐观色彩的，因此，探索未知要保持乐观。
