最近发表在《自然生物技术》杂志上的一个新系统可能有助于扭转这一困境,它的亮点是用发光细菌确定地雷和其他未爆弹药的位置。
清除地雷往往需要人员进入雷区,这很危险,更何况还是时间和人力密集型的。《新智》栏目介绍过借助无人机探测雷区的一种方法(2016年5月29日B9版)。依据是:如果有地雷埋藏,附近的植物往往吸收其泄漏的化学品(主要是TNT气化,以及其分解成的气态DNT),引起植物近红外光反射的异常,带来发现地雷的可能性。
以色列希伯来大学HUJ开发的新方法与之类似,但他们使用转基因的细菌突显埋雷的位置。
研究人员通过基因工程,将一种荧光蛋白yqjF的基因植入了称为“恶臭假单胞菌”的细菌的基因组,同时给该基因加上一个启动“开关”:细菌一旦接触到TNT或DNT气体,就会触发荧光蛋白的表达机制。
操作中,上述细菌被包裹在毫米级的聚合物微珠中,从空中遍撒到疑似雷区。大约1天时间,接触到爆炸物气体的细菌就能表达足量的荧光蛋白,发出荧光信号。利用激光探测仪远程扫描,就可借助荧光的分布精准定位埋在地下的雷,生成整个区域的“雷区地图”。附图就是一张雷区地图,上部a是细菌刚撒下的荧光信号分布;中间b是撒下22小时后;下部c是收集的信号经计算机处理后的图像,已经锁定了地雷的位置(中方红色点位)。
研究团队在真正埋有杀伤性地雷的试验场对系统进行了测试。测试中采用0.5瓦、473纳米的高斯波束,测试距离在20米之外时也能确定地雷的位置。研究人员认为,首试的成功证明了借助细菌探测地雷的概念。接着需要做细化的工作,使这项技术能实际使用。
“现场数据显示,基因工程生物传感器可能用于地雷探测系统,”该校的西穆尚·贝尔金教授说,“而为使这种方法真正可行,还需要克服一些挑战,如提高传感细菌的敏感程度和稳定性;提高激光扫描速度,使扫描设备更紧凑,实现小型化,以便用在轻型无人机上,大幅扩大检测面积。”
希望这项听起来十分“游戏化”的研究,能实实在在地拯救数以万计的生命,让更多的人避免战争留下的伤痛。(图:HUJ)
小云