藻间探秘:实验室里的海风密码
清晨的阳光透过实验室的窗户,斜斜地落在培养皿上。叶知澜刚走进门,就快步凑到实验台前——昨天设置的光照对照组里,接受自然光照模拟的藻类正泛着鲜活的绿光,藻体舒展得比人工光照组饱满许多,连营养液都透着淡淡的绿。
“活性数据出来了。”萧凡端着检测仪走过来,屏幕上的数值让两人眼前一亮,“模拟日出日落光照组的活性指数95%,比恒定人工光照组高出32%,昼夜温差加上光照变化,果然是关键。”他把检测仪放在桌上,指着培养皿里的藻体,“你看,它们的细胞壁更厚实,细胞质流动也更活跃,像是在‘储存能量’。”
叶知澜拿出显微镜,小心翼翼地取了少量藻类样本放在载玻片上。调好焦距后,她忽然“呀”了一声:“萧凡,你快来看!藻体细胞里有很多透明的小颗粒,之前没注意到。”萧凡凑过来,透过目镜能清晰看到,藻体细胞内分布着细密的颗粒,在光线下微微反光。“难道是储存的营养物质?”他皱着眉思考,“或者是与光合作用相关的特殊结构?”
两人立刻分工,叶知澜负责查阅文献,寻找类似的藻体细胞结构记录;萧凡则准备染色剂,尝试通过染色观察颗粒的成分。实验室里很快只剩下键盘敲击声和试剂瓶碰撞的轻响,窗外的海浪声偶尔飘进来,像在为他们的探索伴奏。
“找到了!”叶知澜突然抬头,眼里满是兴奋,“文献里提到一种深海藻类,细胞内会储存‘类胡萝卜素颗粒’,能帮助吸收特定波长的光线,提升光合作用效率。咱们发现的颗粒,说不定就是类似的物质!”她把平板递给萧凡,屏幕上的文献配图与显微镜下的景象高度相似。
萧凡接过平板,快速浏览文献内容,随即点头:“很有可能!如果真是这样,就能解释为什么它们在自然光照下活性更高——这些颗粒能更高效地利用日出日落时的弱光,还有正午的强光。”他拿起染色剂,“咱们现在就染色,确认颗粒成分,要是能验证这个猜想,研究又能往前迈一大步。”
染色过程需要耐心,叶知澜坐在实验台前,目不转睛地盯着载玻片。萧凡站在她身边,手里拿着计时器,时不时提醒她调整染色时间。“好了,现在冲洗。”萧凡轻声说,叶知澜小心地用生理盐水冲洗载玻片,再放到显微镜下。
这一次,透过目镜,原本透明的颗粒变成了橙红色——正是类胡萝卜素染色后的特征色。“成功了!”叶知澜激动地站起来,差点碰倒手边的试剂瓶,“真的是类胡萝卜素颗粒!”萧凡也露出笑容,拿出笔记本飞快记录:“这是咱们的重要发现,得在报告里重点写。”
两人正沉浸在喜悦中,实验室的门被推开,李叔探进头来:“小叶,小萧,张教授寄的污染物试剂到了,我给你们放门口了。”“谢谢您李叔!”叶知澜赶紧跑过去,看着门口的纸箱,眼里满是期待——净化海水实验终于能开始了。
拆开纸箱,里面整齐地放着三瓶不同浓度的污染物样本,分别标注着“石油类污染物”“重金属镉”“氮磷化合物”,还有详细的浓度说明和实验操作指南。“张教授考虑得真周全。”萧凡拿起一瓶试剂,对着光看了看,“咱们先做预实验,确定藻类的耐受浓度,再正式开始净化测试。”
叶知澜点点头,立刻准备无菌培养瓶,将不同浓度的污染物样本分别加入海水培养基中,再接入等量的新型藻类。“每个浓度设置三个重复组,还有一个空白对照组。”她一边操作一边说,“培养温度控制在25c,光照模拟自然昼夜变化,每天检测污染物浓度和藻类活性。”
萧凡在一旁调试污染物浓度检测仪,确保仪器处于最佳状态。“预实验大概需要三天出结果。”他看着培养瓶上的标签,“这三天咱们可以同时研究类胡萝卜素颗粒的功能,比如测定不同光照下颗粒的含量变化。”
接下来的日子,两人几乎泡在实验室里。每天清晨,他们先检测净化实验的污染物浓度,记录数据;上午研究类胡萝卜素颗粒,通过光谱分析测定其吸收的光波长;下午则整理数据,撰写实验记录,偶尔还会去海边取新鲜的海水样本,补充实验所需。
第三天傍晚,净化实验的预实验结果出来了。叶知澜盯着检测仪的屏幕,心跳不由得加快:“石油类污染物浓度下降了28%,重金属镉下降15%,氮磷化合物下降32%!”萧凡凑过来,反复确认数据,脸上露出难以置信的笑容:“比预期的效果还好!而且藻类的活性没有明显下降,说明它们能耐受这个浓度的污染物。”
两人立刻开始准备正式实验,调整污染物浓度,增加样本量,还特意设置了不同的藻类接种量组,探究接种量与净化效率的关系。“要是能确定最佳接种量,以后实际应用时就能更高效。”叶知澜一边分装样本一边说,额头上渗出细密的汗珠,却丝毫没有停下手中的动作。
实验进行到第五天,张教授的视频会议邀请突然弹出来。叶知澜和萧凡赶紧整理好实验数据,坐在电脑前接通视频。屏幕里,张教授和研究所的几位专家正看着他们的初步报告,眼里满是赞赏。
“你们的发现非常有价值!”张教授的声音透过扬声器传来,“新物种确认、类胡萝卜素颗粒的发现,还有净化功能的初步验证,每一项都很关键。尤其是净化效率,比现有的一些净化藻类还高,很有应用前景。”
一位姓王的专家接着说:“我建议你们下一步重点研究类胡萝卜素颗粒与净化功能的关联,看看是不是这些颗粒在帮助藻类吸收污染物。如果能阐明机制,研究的深度就更够了。”
叶知澜和萧凡认真记下专家的建议,一一回应他们的疑问。视频会议持续了一个多小时,结束时,张教授特意叮嘱:“经费和资源我们会全力支持,你们放心做研究,有任何困难随时说。”
挂了视频,两人相视一笑,疲惫感被满满的成就感取代。“专家的建议很有用。”萧凡伸了个懒腰,“明天咱们就开始研究颗粒与净化功能的关联,先提取类胡萝卜素,看看单独的颗粒能不能吸附污染物。”
叶知澜点点头,拿出笔记本写下新的实验计划:“还要做转录组测序,看看藻类在污染物环境下,哪些基因会表达上调,说不定能找到与净化相关的关键基因。”
第二天一早,两人就开始提取类胡萝卜素。过程比想象中复杂,需要多次离心、萃取,还要注意控制温度,避免颗粒失活。叶知澜小心翼翼地操作着离心机,萧凡则在一旁准备萃取试剂,两人配合得默契十足。
“终于提取出来了!”当淡黄色的类胡萝卜素溶液出现在离心管中时,叶知澜忍不住欢呼。萧凡接过离心管,对着光看了看:“浓度还不错,接下来就能做吸附实验了。”
他们将提取出的类胡萝卜素加入含有污染物的海水样本中,每隔一小时检测一次污染物浓度。结果令人惊喜——单独的类胡萝卜素颗粒对氮磷化合物的吸附率达到18%,对石油类污染物的吸附率也有12%。“果然有关联!”叶知澜激动地说,“这些颗粒不仅能帮助光合作用,还能吸附污染物,太神奇了!”
萧凡拿出相机,拍下检测数据的屏幕,准备记录到研究报告里:“这是个重要的机制发现,咱们得赶紧整理成论文,投稿到相关期刊。”
接下来的几天,他们一边继续深入研究类胡萝卜素的功能,一边推进转录组测序实验。测序结果需要送回研究所的测序平台分析,叶知澜把样本寄出去时,特意附了一张便签,请求尽快出结果。
等待测序结果的日子里,两人没闲着,每天都去海边监测自然环境下的藻类生长情况。他们在之前取样的礁石区设置了监测点,定期测量海水的盐度、温度、污染物浓度,还有藻类的覆盖率和活性。
“你看,这片藻类的覆盖率比半个月前高了10%。”叶知澜蹲在礁石边,指着成片的绿色藻体,“而且周围海水的氮磷浓度比其他区域低,说明它们在自然环境下也在发挥净化作用。”
萧凡拿出检测仪测了测,数据证实了叶知澜的观察:“自然环境下的净化效率虽然比实验室低,但胜在稳定,要是能大规模培育,用于近海污染修复肯定很合适。”
一周后,转录组测序结果回来了。叶知澜和萧凡坐在电脑前,盯着屏幕上的基因表达图谱,一点点寻找与净化相关的基因。“找到了!”萧凡突然指着一个基因位点,“这个基因在污染物环境下表达上调了5倍,文献里说它与重金属转运相关,可能是帮助藻类将重金属排出体外。”
叶知澜立刻查阅相关文献,很快确认了这个基因的功能:“还有这个基因,与有机污染物降解酶的合成有关,看来藻类是通过多种机制来净化海水的。”
两人兴奋地讨论着,不知不觉又到了傍晚。窗外的夕阳染红了海面,海浪声轻轻传来,实验室里的培养皿中,新型藻类在余晖下泛着淡淡的绿光,像在为他们的新发现庆祝。
“咱们的研究越来越清晰了。”叶知澜靠在椅背上,看着满桌的实验数据和文献,眼里满是憧憬,“从最初发现藻类异常,到确认新物种,再到阐明它的净化机制,每一步都不容易,但也都值得。”
萧凡走到她身边,轻轻握住她的手:“是啊,接下来咱们要做的就是完善研究,推动它的应用。说不定过几年,咱们就能在三亚看到用这种藻类修复的海域,那时候才是真正的成功。”
叶知澜抬头看向窗外,夕阳正慢慢沉入海中,金色的光芒洒满海面。她知道,他们的藻类研究还在继续,还有更多的秘密等着被揭开,还有更长的路要走。但只要有彼此陪伴,有对科学的热爱,有这片海的守护,他们一定能走得更远,让这抹来自三亚海边的绿色,绽放出更耀眼的光芒。
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