你肯定沒有聽說過，細菌還能用來掃雷

這篇文章要講述的可不是「掃雷」遊戲，而是殘酷的現實。戰爭，不僅在能夠在一瞬間毀滅人們的生活，還給這個世界遺留下了揮之不去的陰影-那就是戰區殘留的地雷和未引爆的炮彈。世界上還有很多地區處於戰亂狀態，即使戰爭風波平息，那些還未引爆的地雷和炮彈卻被留在了土地里。在中東，非洲等地區，連續的局部戰爭導致雷區密布，居民們每天都過著提心弔膽的日子。現在，世界上已經有超過50萬人正在遭受軍火爆炸帶來的傷痛，每年都有額外的1.5-2萬人因軍火爆炸受傷或喪命。因此，掃除這些殘留的軍火也是十分重要的一類人道主義救助行動，國際維和組織以及多國政府正在積極幫助戰區難民們消滅隱患。

然而，現實中的掃雷可沒有遊戲里那麼輕鬆。主要的技術挑戰就在於檢測地雷這個環節-目前使用的檢測技術與二戰時期相比，並沒有太大的提升，還是依靠掃雷小隊親身深入雷區，利用電子設備勘察地雷的位置。顯然，這不僅風險性極高，效率也難以保證。所以，一種能夠遠程勘察地雷或炮彈的技術是十分必要的。

現在，耶路撒冷希伯來大學的研究人員們找到了解決方案：結合激光與基因工程細菌，構建了一套全新的遠程定位系統。不需親臨雷區，就可以高效地偵測出地雷和炮彈的實際位置。他們的新發現已經刊登在《Nature Biotechnology》上。

那麼，這種聽起來十分神奇的技術究竟是如何工作的呢？相信許多人都知道，軍火的爆炸性成分主要是TNT-一種常規的烈性炸藥。在土壤中長時間埋藏後，TNT本身會被氣化，同時也會被分解為氣態DNT。這兩種微量的爆炸性氣體，會從地雷和彈藥中泄露出來，在周圍的土壤中聚集-這就成為了追蹤埋藏軍火的絕佳線索。通過基因工程改造，科學家們將一種熒光蛋白yqjF的基因植入了細菌Pseudomonas putida的基因組，同時也為該基因加上一個啟動子作為「開關」：當細菌接觸到TNT或DNT氣體，就會觸發熒光蛋白的表達機制。表達後的蛋白會放射出大量熒光信號，從而被激光探測器從遠程捕捉到。

在地雷的偵測階段，這些細菌會被包裹在一個個「膠囊」里，利用空投等方式播撒到整個雷區。只需要經過20多個小時，細菌就能表達足量的熒光蛋白，並發出信號。隨後，只需要利用激光系統掃描整個區域，就可以根據熒光信號精準定位，來生成一副「雷區地圖」了。目前，科學家們已經能夠從20米之外的範圍準確地定位地雷。

圖為「雷區地圖」

圖為「細菌膠囊」和激光掃描設備

這項聽起來十分「遊戲化」的研究，卻能夠實實在在地拯救數萬人的生命，讓更多人遠離戰爭帶來的傷痛。研究的領導者Shimshon Belkin教授表示：「最新的數據表明，我們開發的生物感應器能夠成為一個十分有效的地雷偵測系統。為了讓這項技術早日投入應用，我們還需要克服幾個挑戰，例如增強信號的敏感性，以及提高細菌本身的穩定性，同時也要提高激光掃描的速度。通過縮小激光發射器的體積，我們就能夠將它安裝在無人機上來完成掃描工作了，這將大大地提高掃描範圍。」

參考文獻：

https://www.nature.com/nbt/journal/v35/n4/full/nbt.3791.html

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