去年7月，莱内·普罗塔西奥的实验突然停止了。每个科学家都会时不时地遇到令人困惑的结果;你把它归为错误，重复实验，抱着最好的希望。但在这种情况下，问题并没有解决，实际上还蔓延到了实验室的其他成员身上:他们的酵母，通常具有如此强大的繁殖能力，在一个实验室培养皿中可能会繁殖500个菌落，却变得发育不良。现在他们只得到了两个殖民地，也许是三个——在一片虚无的海洋中，孤独的白点。就好像有什么东西给酵母下了毒。
在连续两个月的实验失败后，普罗塔西奥开始寻找罪魁祸首。她的实验室曾经有个净水器坏了，所以她换了水源。没有区别。她系统地替换了糖和其他营养物来生长酵母。没有区别。她最终了解到，这个谜团比她想象的更深更广。当她和她在阿肯色大学医学科学学院的同事们开始分享她的发现时，世界各地的几位科学家报告了类似的实验失败的故事。这些案例都指向同一个嫌疑人:琼脂。
一个世纪以来，琼脂一直是微生物实验室的主要原料。“我们大量购买。我们一次买几公斤，”普罗塔西奥告诉我。这种从海藻中提取的白色粉末与水混合后，会形成一种坚固透明的凝胶，非常适合微生物生长。在我本科时期短暂的实验室之行中，我把琼脂倒进了数百个培养皿中，这是许多实验中繁琐但必要的第一步。普罗塔西奥工作的实验室用琼脂培养一种叫做裂变酵母的模式生物，它的染色体与我们的染色体惊人地相似。坏的琼脂使他们的实验中断了两个月。她说，虽然实验室可以收回琼脂的成本，但“他们无法补偿我们损失的时间和生产力。”所以实验室开始拉响警报。
今年2月，普罗塔西奥所在实验室的联合负责人韦恩·沃尔斯(Wayne Wahls)给一份裂变酵母科学家的电子邮件名单写信，询问是否还有其他人遇到过类似的问题。一个研究人员回答是肯定的，然后是另一个。早在2006年，马萨诸塞州的一位生物学家就遇到了琼脂问题。沃尔斯、普罗塔西奥和越来越多的其他科学家公开谈论这个问题的次数越多——先是一篇预印本论文，然后是《科学》杂志上的一篇文章——他们开始听到的故事就越多。一些科学家作为合作者加入了琼脂的研究，预印本已经提交给了一家杂志。
然而，出现的琼脂失败的完整模式令人困惑。琼脂的问题似乎不止一次出现又消失，而是多年来多次出现，偶尔出现，这表明标准实验室产品存在惊人的可变性。它们似乎在某些条件下也会褪色:根据一个实验室的研究，当培养皿在黑暗中保存时，或者根据普罗塔西奥自己的研究，当酵母被喂食富含营养的食物时。旭日科学产品公司(Sunrise Science Products)向她的实验室提供了看似有毒的一批产品，该公司告诉我，它已经能够在同一批琼脂上成功地培养出裂变酵母。“请理解，我们并不是在质疑他们在实验情况下的发现，”首席执行官利兹·凯林(Liz Kylin)在一封电子邮件中写道。也许这个问题只在某些批次和某些条件下出现，Sunrise仍在试图理解这一点。“无论这个问题是什么，它肯定是难以捉摸的，可能非常具体，”Kylin写道。
科学家们已经开始怀疑这种潜在的毒性是否来自于用于制作琼脂的海藻。这可以解释批次之间的差异:也许某些因素——生态的、气象的——改变了海藻的生化组成，就像小麦的收获季节不同，酿酒葡萄的年份也不同一样。
琼脂也用于食品，特别是亚洲的甜点。(普罗塔西奥来自菲律宾，她最初知道琼脂是gulaman西米中的一种成分，gulaman是一种凉爽、甜的饮料，通常含有琼脂果冻。)实验室里的琼脂其实也起源于食物:19世纪80年代，Fanny Hesse建议她的微生物学家丈夫在工作中使用琼脂，因为她曾用它来制作水果和蔬菜果冻;她母亲是从住在爪哇的朋友那里听说的。然而，今天，烹饪和实验室的琼脂通常由不同类型的海藻制成。食物中的琼脂通常是从紫菜中提取的，紫菜在大型人工池塘和水箱中很容易生长。
实验室琼脂是一种比较稀有的产品。它来自于一种生长缓慢的野生海藻，它可以生产出高质量的琼脂，其较低的胶凝温度更适合实验室工作。据经营行业分析公司IMR International的丹尼斯·塞松(Dennis Seisun)和内莎·扎勒斯尼(Nesha Zalesny)说，如今，Gelidium主要在摩洛哥海岸附近收获。红色的褶边海藻可以在被冲上岸时收集，但最好的琼脂来自专业潜水员在夏天从海底采集的吉利草。“如果你能在池塘里复制摩洛哥的水，公司就会这么做，”扎列斯尼告诉我，但到目前为止，Gelidium一直拒绝大规模种植的尝试。
对野生海藻的依赖曾经给实验室带来过麻烦。2015年，吉利草短缺导致其批发价格上涨近三倍。但到目前为止，科学家们还没有特别热衷于寻找琼脂的替代品。Seisun和Zalesny曾经为一家生产结冷胶的公司工作，结冷胶是一种完全可以在工厂生产的琼脂替代品，不需要潜水员，也不需要挑剔的野生海藻。然而，这款产品从未成功。“琼脂仍然是国王和王后，是黄金标准，”赛孙告诉我。普罗塔西奥的实验室最终换了一家不同的琼脂供应商——实际上是一家更便宜的供应商——从那以后一切都很好。
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希望本篇文章《一种简单的实验室成分扰乱了科学实验》能对你有所帮助！
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