Biofilm

生物被膜几乎到处都有--抹布上、水管里、游泳池的墙上。生物被膜很难清除，因为构成生物被膜的细菌群都把自己包裹在一层保护粘膜里，清洁剂、杀菌剂都对它无可奈何。因此，许多研究人员通过各种途径，开发可以防止细菌附着的惰性表面。美国北卡罗来纳州立大学的杰泽(Jan Genzer)是借鉴大自然的启发。他说："大自然中有很多例子表明，表面粗糙有助于减少生物被膜。你可能会觉得这怎么可能呢，可情况确实如此，比如说有些鱼类，表皮粗糙但很干净，没有什么生物附着。"

如鲨鱼。鲨鱼表皮就很粗糙，但上面几乎没有什么其它微生物，相反，有些鲸类就负重累累，皮肤上扒着藤壶、长着藻类等其它海洋附着生物。在杰泽看来，这都和表皮形貌有关。这位材料科学家介绍了他们研制的一种塑料表面，经过特殊处理，这种表面拥有特别的形状。他形象地介绍了这种方法的原理："你拿一块橡皮，在任意一个方向上把它拉长，然后对它的表面进行硬化处理，比如说通过一定的物理手段，像照射等离子束或者紫外线等等，使橡皮表面生成一层薄薄的硬皮，然后你再放松橡皮，让它收缩，这时候它表面就会形成一层皱纹。"

杰泽他们根据这一原理，对塑料表面进行了处理。根据拉伸程度不同，塑料表面可以形成纳米或微米范围的微观皱纹。首批实际测试表明，这种表面呈惰性，微生物落不了"脚"。这样的表面结构可以派上很大用场，比如说用于船舶。每年，因大量海洋生物附着船底而造成的经济损失成千上亿，因为它们会增大船行阻力，浪费大量动力燃料。

然而，生物被膜造成的损害不仅仅局限在经济方面，其它方面，尤其是在医疗方面，它可造成的损害，其后果就严重多了。假如针管、医疗器械、植入体上长了细菌，就会引起致命性感染。荷兰格罗宁根大学的冯.德.迈(Henny van der Mei)就想出一个对付生物被膜的特别处方：电压。她介绍说："你可以给表面通电，细菌就会脱落，因为是两个负极，负负相斥，赶走细菌。这种方法的另一个好处是，假如有些细菌顽固不化，不肯脱落，那就会被电死。"

对骨折比较复杂的情况，医生们经常使用金属架，从外部进行固定。冯.德.迈就使用她的通电法，对这样的金属架进行了处理，结果表明，只要加上很低的电压，就可以很有效地抗菌。对塑料针管，通电法就用不上了，倒是让其表面形成的微观毛刺儿管用。

总体来说，"生物被膜"还属较新的科研领域，但也已经受到工业界的重视，最新例子是哈佛大学和巴斯夫公司的科研合作。巴斯夫公司的利戈尔(Jens Rieger)强调了这一跨学科研究对科学家的挑战不低。他说："生物被膜是相当复杂的系统。也就是说，要想了解生物被膜中的生命机制，单凭生物学是不够的，我们也必须从化学角度探讨其间的相互作用，我们还必须使用物理手段研究生物被膜本身的力学性能。哈佛大学在所有这些领域都拥有众多学术权威，我们相信，和他们合作，一定能取得优异成果。"

今后5年，巴斯夫公司将向哈佛大学提供15个博士后名额，研究成果由科学家们自由支配，巴斯夫公司则同时加紧开发，希望能尽快推出有利可图的革新产品。