细菌也有“先见之明”

禅海一粟

以色列魏茨曼科学研究所的一项新研究显示，细菌的基因网络能“预见”接下来会发生的事情，并在事态进入新阶段之前作出反应。

比如说，大肠杆菌在沿消化道下移途中，会遇到多种不同的环境。具体而言，大肠杆菌在遇到乳糖之后不久便一定会遇到第二种糖——麦芽糖。研究人员发现，除了乳糖基因，用于消化麦芽糖的基因网络也被部分激活。当他们调换了这两种糖的顺序，让大肠杆菌先遇到麦芽糖时，乳糖基因没有相应的做出反应，这表明细菌在消化了乳糖这个开胃品之后，已经自然而然地“知道”要为麦芽糖这道菜做好准备了。

葡萄酒酵母也是一种会经历多重环境变化的微生物。随着发酵一步步地进行，糖和酸的含量会出现变化，酒精含量会上升，酵母所处环境的温度会随之上升。尽管葡萄酒酵母的组织结构在某种程度上说要比大肠杆菌复杂得多，但是当葡萄酒酵母遇热时，会激活用来应对下一阶段压力的基因。进一步的分析表明，这种预测和提前反应是微生物通过进化得来的适应能力，能够提高这种生物的生存几率。

研究人员认为，基因条件反射会提高许多种生物的生存能力——包括人类在内的更高级生物体的细胞也可能会有基因条件反射发生，这些发现有着实际意义。比如，用来对植物进行发酵以产生生物燃料的转基因微生物如果获得了这种基因能力，从而能为发酵过程的下一步做好准备的话，那么可能会取得事半功倍的效果。