“魚的記憶力很短， 才3秒鐘。 ”《歲月神偷》裡的經典臺詞， 如今早已被科學證明並不準確。 可是， 如果有人告訴你， 不僅魚有很長的記憶力， 就連肉眼看不到的細菌也有記憶力， 還能傳給“後來人”， 你會信嗎？近日， 天津大學化學院教授趙坤和美國研究人員合作發現， 細菌細胞中存在著一種記憶因數， 能將感官記憶“代代相傳”。
無腦細菌靠刺激獲取記憶
沒有中樞神經， 更沒有大腦， 細菌們如何擁有超強的代際傳遞記憶力？帶著好奇， 記者採訪了趙坤教授。
“我個人一直認為細菌是有‘記憶’的， 它們的後代能夠記住祖先的表面感應信號。 ”趙坤說。 從2009年開始， 趙坤就一直從事細菌方面的研究， 這次以綠膿桿菌作為研究物件的實驗已持續了多年， 研究思路也幾經變化調整。 趙坤解釋說， 細菌沒有中樞神經系統， 所以這種“記憶”並不是我們通常所說的人類認知意義上的大腦記憶。
實際上， 國際上已有研究發現部分微生物具有短暫的“記憶”行為。 早在2016年， 瑞士科學家曾發現， 淡水和海水中廣泛存在的新月桿菌群體， 在遭受外界某種警告事件來增加表面附著的幾率， 這是細菌的一個靜態適應過程， 但這次研究徹底顛覆了以往的簡單認識。 他們在研究中首次發現， 細菌細胞內的信號分子迴圈性AMP的表達， 以及IV型菌毛（參與細菌細胞活動的附屬物）的活動水準， 這兩個事件是有節奏地互相連接的， 兩個事件之間僅僅相隔幾個小時。 “細菌通過這種有節奏的模式來感覺和記憶， 這是它們能夠決定何時停止運動、靜止下來、不可逆地附著於一個表面， 最終形成生物被膜的關鍵。 ”趙坤略顯興奮地說，
超級細菌或不再難對付
記者瞭解到， 早在這個研究結果出來前， 趙坤團隊還曾在《自然》上發表過另一項針對細菌記憶的相關研究， 發現並證明了細菌可以記住它們曾去過什麼地方， 從而可以幫助它們更容易形成細菌菌落。 這一次的研究則是從更基本的層面揭示了細菌細胞可以記憶它表面感知的資訊。 趙坤認為， 他們的研究工作未來對人類更好地理解生物被膜， 特別是其早期階段的形成機理， 繼而更好地預防和治療由生物被膜引起的細菌感染會有積極意義。
“這項研究還對未來如何阻止細菌的表面附著提供了一種全新思路。 ”趙坤說， “我們不僅僅要考慮細菌的黏度， 今後還可以通過使細菌‘遺忘’的方式來降低細菌的表面附著， 進而更好地控制細菌感染。 讓我們更好地理解病原體如何能夠對抗生素產生耐藥性， 這也將有助於我們更好地應對目前面臨的對抗生素免疫的‘超級細菌’難題。