《Cell》子刊：細菌有記憶能力？！ 美科學家盼從細菌解神經演化之謎 (圖片來源：網路)
2020.05.04環球生技雜誌/記者 巫芝岳 編譯
近日，加州大學聖地牙哥分校(UCSD)的生物學家發現，細菌細胞膜上的鉀離子通道，在受到光刺激後會發生變化，進而形成類似「記憶」的功能，且可能用於細菌群落中彼此溝通。該發現對於研究動物神經系統的演化，提供了重要見解，論文4月27日發表於期刊《Cell Systems》中。
研究團隊利用光線，來誘導枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis bacteria)的細胞膜電位(membrane potential)變化，結果發現此一光學「印記」，在經刺激後還會持續數小時的時間，且再一次給予刺激後，細菌反應的情況會有所不同。
也就是說，細菌似乎具備儲存其過去狀態訊息的能力，其膜電位的變化，會引發出基於單一細胞，且可控制的「記憶」行為。
該研究由Gürol Süel所領導，第一作者為前北市衛生局長邱淑媞之子楊智宇，其他作者還包括 Maja Bialecka-Fornal等人。
此團隊之前已發現，細菌會利用細胞膜上的鉀離子通道，與其他細菌進行溝通；因此本次研究可說是更進一步發掘了細菌的這項功能。
研究團隊也指出，細菌的這項記憶機制，可能進一步在其生物膜(biofilm，係指由微生物分泌的基質所形成，具有結構的細菌群落)中，形成複雜的記憶迴路。
因此，該研究很可能啟發了合成生物學(synthetic biology)中，一項基於細胞膜電位的全新應用領域。
未來，更或許能被開發出以細菌為範本的「生物學記憶系統」(memory-capable biological systems)，也就是具備基本運算能力的「生物電腦」(biocomputer)。
Gürol Süel表示，細菌是地球上古老且數量最多的一種生物，因此這項發現為研究動物神經系統的演化與形成，提供了全新見解。
此外，研究人員表示，這也是人類首次能夠「視覺化」(visualize)哪些單一細胞具有記憶能力，這點是目前在人類大腦中仍無法做到的。
參考資料：
2. https://www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200428093506.htm