激光远程地雷/弹药定位技术

犹太研究员报道用转基因微生物探雷

　　

生物通报道：在遭受过现代化战争洗礼的各个角落，那里，沉睡着上亿颗地雷。排除这些地雷需要花费大量的人力物力，甚至崭新的生命。人类的活动面积不断扩大，原本荒山野岭的藏雷区随时会有人的踏足。各种复杂地形地貌下的排雷工作仍然主要依靠人工排雷、检测队伍冒着生命危险亲身进入雷区。

目前仍有超过1亿的各种各样的地雷散落在70多个国家的土地中。安全有效地对地雷和未爆弹药的远程检测技术是全球，尤其是发展中国家，的人道主义迫切需求。

生物学技术在军事活动中能起到什么作用呢？

早在1990年，美国国防部就将生物传感器列入国防关键技术中，通过数年的研究发现，一种适合在黑暗的环境中生长，并以爆炸物散发出来的浓烈气味为生的、会发光的自然细菌将成为人类排雷扫雷的好帮手。美国南卡罗莱纳州“萨瓦纳河技术中心”微生部的卡尔• 弗莱尔曼博士领导的研究小组发现：一种存在于自然状态的细菌靠吞噬TNT散发出来的氮气和碳繁衍后代，而世界上90%的埋设式地雷的爆炸物都是TNT组成。据研究：实际上有很多微生物在获得足够养分、生长良好的情况下会像荧火虫一样发光。由于所有的地雷都会泄漏，而且大多数地雷都含有TNT和它的衍生物，因此我们一旦找到了雷场，无需人工排查，只需散播这些特殊的细菌。[1]

但是这种自然存在的细菌探雷法不仅假阳性程度较高，并且缺乏配套的深层荧光鉴定设备。

希伯来大学（耶路撒冷）的研究人员最近在Nature子刊《Nature•Biotechnology》报道了一项结合激光和细菌远程地雷/弹药定位技术。

研究人员利用基因编辑技术和分子工程手段，创造了一种新的活菌。当这些人工细菌接触到地雷/弹药泄露的微量爆炸性蒸汽后，便可发出荧光信号，该信号可以被远程激光扫描系统识别定位和量化计算。该工程菌被封装在微聚合物珠（polymeric beads）中，仅需将这些微珠抛洒入雷区，再利用激光设备进行多层扫描。

“我们的实地测量数据表明，该工程微生物传感器具有较高的地雷探测潜力。为了实现微生物探雷这个目标，我们还需克服几项挑战：不断优化增强细菌传感器的灵敏度和稳定性；提高扫描速度和覆盖面积；缩小扫描仪器的体积使其能够被装载在无人机或无人航行器上，”希伯来大学生命科学研究所教授Shimshon Belkin说道。

生命科学是真正意义的为和平而生的一门科学。它不仅着眼于微不足道的生命活动规律，它还守卫着全人类、乃至全宇宙的所有生命——治疗疾病、改善生命体生存环境、维护生命圈的平衡。生命科学学家由各个学科汇集而来，学科间的交叉渗透又创造出许多前景无限的生长点和新兴学科。随着CRISPR等分子克隆方法的完善与深入，合成生物学家们将谱写“创意改变生命”的新篇章。

原文标题：Remote detection of buried landmines using a bacterial sensor

参考文献：[1]五花八门的高技术探雷法。作者谢明，《大科技》 1999年07期。

生物通：欧阳沐