自然界中有些生物，像是天生就備有導航系統。比如，信鴿能夠長距離傳遞書信而不出差錯，蜜蜂縱使流連于花叢之間也能夠找到回蜂巢的航線，鯊魚能夠筆直不拐彎地在海洋中遨游很長時間和距離而不迷失。究其奧秘，地磁場的存在是現實基礎，而各自的“導航神通”則是關鍵。

那微生物之中有“識途者”嗎？答案是肯定的，趨磁細菌便是。第二次世界大戰結束后，各國科技生產力得以快速發展，人們研究的領域和內容極大程度地得以拓展和深入。

20世紀50年代末，意大利人Bellini首先觀察到一些細菌可以感應地磁場。然而，同諸多“首次發現”相類似，該發現在當時并未引起關注。十多年后，美國人布雷克摩爾（Richard P. Blakemore，細菌學家）在海洋淤泥和沼澤沉積物中意外獲得了若干可以沿磁場運動的細菌。

他將其置于顯微鏡下觀察時，發現這些微生物總是朝載玻片的一頭運動。隨后，他靈機一動將磁鐵放在載玻片邊上，結果令人驚奇的一幕出現了——這些小東西竟朝著磁鐵N極運動！至此，趨磁細菌正式登臺亮相，而布雷克摩爾也被認作是趨磁細菌的發現者。

趨磁細菌實際上不是某一種細菌的稱謂，而是一個統稱，諸如桿菌、球菌、螺旋體和弧菌等中均有趨磁細菌的存在。其共性不斷為科學家們所發現，如它們通常是革蘭氏陰性細菌，菌體上長有鞭毛，具運動能力，可以從周邊環境獲取鐵元素，并在體內形成磁小體（含鐵、個體微小的磁性顆粒，為蛋白質或磷脂等所包裹，無細胞毒性）等。其分布也呈多樣化，但主要存在于海洋、湖泊和河溝底泥，以及土壤之中。


串聯式排列的磁小體

善于思維發散的讀者可能會猜想，布雷克摩爾的實驗應該是在美國進行的吧，趨磁細菌朝磁鐵N極運動，也就是地磁南極（地球北極），那么如果這個實驗是在南半球某地進行，微生物該如何運動呢？要是在赤道附近進行，趨磁細菌是不動，還是向某一極動呢？

上述問題的答案早已揭曉。20世紀80年代，就有美國科學家做過相關研究，結果是在南半球確實有朝地磁北極（地球南極）運動的細菌，而在赤道附近兩種朝向運動的細菌并存。

那么，趨磁細菌為何會有這種朝向性呢？從“用進廢退”的角度來看，多為厭氧性微生物的趨磁細菌，它們需要這樣的運動能力以確保其在水體和淤泥等環境中移動（轉移至缺氧或無氧環境），而其現實基礎則是上面提到過的磁小體。

每一細胞內會含有若干數量的磁小體（2-10顆，內含Fe3O4和Fe3S4），它們大小均一，棱柱狀（六面或八面），每一磁小體均有南北極，胞內呈線性鏈狀排布，使得細菌可沿地磁運動。此外，已有研究證實趨磁細菌的趨磁能力可遺傳，若干磁小體合成基因也已完成克隆。

不要小覷磁小體，它在高新領域可是明星材料。首先，其在“做工”和材質上要完勝人工制造物。磁小體細微、均勻，是非常理想的磁性記錄材料，用于制造計算機記憶元件再理想不過。利用其超順磁性，可生產用途廣泛的磁性液體。利用其高矯頑力特性，可生產高密度存儲磁粉用于磁性鑰匙和磁卡等的制作。


計算機記憶元件

其次，生物友好度高。磁小體是生物磁鐵，無細胞毒性，可用作并已用作特定藥物輸送載體，在臟器組織治療領域功用非凡。另外，磁小體還可作為轉基因載體用于生物傳感器等的制造。


生物傳感器

相信隨著人們對趨磁細菌研究的不斷深入，一個又一個的發現和驚喜會接踵而至，必然會更多更好地造福人類。

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