美國加州大學聖迭戈分校的傑夫·海斯第及其同事在zui近出版的《自然》雜誌上發表研究報告指出，他們(men) 通過合並群體(ti) 效應製成了新型細菌振蕩器。不過，該振動器不是典型的時鍾，它既沒有石英機芯，也沒有旋轉的秒針，它的“心髒”是一群經基因工程改造的菌群。

　　群體(ti) 效應是一種分子通信形式，許多細菌利用群體(ti) 效應來協調它們(men) 的活動。振蕩器則是生物學世界的一個(ge) 主要組成部分，可用於(yu) 定義(yi) 心跳、腦波及日夜節律的周期。它們(men) 還可提供一個(ge) 重要的電子電路控製機製。

　　生物學家zui先著手設計生物振蕩器是在0年前，他們(men) 建立了一個(ge) 名為(wei) “壓製振蕩子”的電路。帶有基因開關(guan) 的遺傳(chuan) 振蕩子在2000年的誕生，被認為(wei) 是合成生物學的開端。然而，早期的振蕩器精度不高，節奏下降很快，且頻率和振幅也無法控製。

　　2008年，海斯第及其同事曾創造了一個(ge) 更強大的振蕩器，它可通過適於(yu) 細菌生長的溫度、細菌得到的養(yang) 分及特殊的化學觸發器進行調節。但是，這個(ge) 振蕩器仍受限於(yu) 個(ge) 別細胞，無法適時地一起閃爍。

　　而研製的振蕩器包含一個(ge) 雙基因簡單電路，由此建立起正、負反饋回路。該電路由一個(ge) 信令分子激活，從(cong) 而觸發信令分子本身及綠色熒光蛋白分子越來越多地產(chan) 生。該信令分子在細胞外擴散後即可激活周邊細菌的電路。

　　被激活的電路還可產(chan) 生一個(ge) 能分解信令分子的蛋白，給循環提供延時製動。在單個(ge) 和相鄰細胞中的不同電路發生動態相互作用，即可建立起信號分子和熒光蛋白的定期脈衝(chong) ，並以同步活動波的形式出現。這個(ge) 看似簡單的電路允許微生物與(yu) 熒光燈的同步脈衝(chong) 保持合拍，以50分鍾到00分鍾的節奏緩慢閃爍。瑞士聯邦技術學院的生物工程學家馬丁·富塞內(nei) 格爾在論文評注中稱，這個(ge) 壯舉(ju) 類似於(yu) 讓*的交通燈步調一致地閃爍。

　　這些細菌菌落生長在定製的微流體(ti) 芯片內(nei) ，該設備使科學家得以控製微生物所處的環境條件。改變養(yang) 分流入芯片的速率就可改變振蕩的周期。

　　對生物醫藥和生物能源等許多應用來說，對群體(ti) 細胞的活動進行同步是一個(ge) 重要的基礎條件。例如，細菌可被設計用來檢測特定的毒素，熒光的閃爍頻率即表示其在環境中的濃度。雖然目前尚需要顯微鏡才能讀取輸出結果，但研究人員表示，他們(men) 正在開發用裸眼即可觀測的版本。

　　該細菌振蕩器也可用於(yu) 傳(chuan) 遞藥物，其可按一定的時間間隔釋放藥物以達到*的效用。藥物的劑量和振蕩器的振幅相關(guan) ，藥物的投放時間則由其振蕩頻率決(jue) 定。