本报讯（记者汪海）一种快速、 灵敏、可靠的饮用水安全检测仪将亮 相明年上海世博会。只要在待测水样 中加入微量青海弧菌，半小时内就能 知道饮用水是否安全。著名的发光细 菌研究专家、我校生命科学学院教授 朱文杰、资源与环境科学学院教授徐 亚同合作并带领他们的团队，于日前 完成了利用青海弧菌检测水质的世 博科技专项《快速检测饮用水中有 害物质综合毒性的传感仪研制》课 题。
“在两年多的时间中，课题组通 过对市场上销售的瓶装饮用水、多种 重金属、常见农药等污染物的检测研 究，形成了检测饮用水的全套技术规 范方法。该项成果现已转化投产，进 入市场。”利用淡水发光细菌进行毒 性物质检测，这在世界上尚属首次， 并且具有自主知识产权，朱文杰对其 市场前景充满信心。
作为检测材料，青海弧菌 Q 67 菌株的生物学特性保证了检测结果 的灵敏性和准确性。朱文杰告诉记 者，“发光细菌是能发出绿色可见光 的细菌，青海弧菌这样的发光细菌， 一旦接触到有毒物质，发光强度就会 受到影响，它们的发光强度和水样中 有毒物质的类型、浓度密切相关”。 所以只要在水样中加入微量青海弧 菌液体，用便携式监测仪读取相关数 据，饮用水是否安全，在半个小时内 就能知道答案。这种发光细菌，不仅 将在世博会饮用水安全检测中发挥 作用，而且早就在上海苏州河治理、 汶川大地震后灾区水质安全快速检 测中，都得到应用和科学验证。在不 久前举行的上海工博会上，该项成果 也经世博局推举，在世博专项成果馆 内展出，获得观众及相关部门好评。
细菌“发光之谜”
“由于发光细菌跟一般细菌一 样形体微小，肉眼根本看不见它们， 因此单个细菌所发出的光也极其微 弱，肉眼当然也是看不见的。如果生 长在水体里的发光细菌达到一定数 量时，就会使这个水体发出绿荧荧的 光。海洋中就会有这种现象发生，海 水整个都变成绿色的发光体，闪现着 绿荧荧的波浪，这就是所谓的‘海 火’。由于发光细菌所发光的亮度是 很低的，因此只有在黑暗的环境中才 能看到，在白天光线较亮的地方是看 不到的。”在实验室中，朱文杰小心 翼翼地从培养箱里拿出了刚培养好 的发光细菌。在黑暗的背景中，锥形 瓶里的液体发出了幽幽的绿色荧光。
作为发光细菌最特别的生理代 谢特征，是在其生长的一定时间内， 能够发射可见光。“这是由于细菌体 内可以合成一种细菌荧光酶，它可以 催化还原型的黄素单核苷酸和长链 脂肪醛并在氧气的参与下发生氧化 反应而放出光子。”朱文杰简要地介 绍了发光细菌发光的机理。发光细菌 能够检测有毒物质也正是利用了其 这一生物学特性。
“揭秘”青海弧菌为了寻找淡水发光细菌，朱文杰 及其研究生们在上世纪80 年代走遍 了全国各大湖泊。最终于1985 年8 月在青海省的青海湖中，在一种没有 鳞片的鱼———裸鲤（当地人称之为 鳇鱼）身上，他们找到了梦寐以求的 淡水型发光细菌。
“海洋发光细菌必须有一定浓 度的钠离子存在，才能生长和发光， 而淡水型发光细菌就没有这种要 求。”朱文杰等研究人员当时发现的 青海弧菌，是一种罕见的非致病淡水 型发光细菌，依据其产地，被定名为 “青海弧菌”，这是迄今为止世界上 唯一的一种非致病的淡水型发光细 菌，因此是难得的水质检测好材料。
自上世纪90 年代中期，朱文杰 开始把青海弧菌由液态的保存方式 转变为冻干粉的形式。检测人员拿到 冻干粉后，可以保存在-10℃以下的 冰箱中，使用前只要加入复苏液，几 分钟之后冻干粉中的青海弧菌就自 动恢复了活力，就可立即用于检测毒 性物质，十分简单、方便。
发光细菌大有“用武之地”
“如果某一条河流受到污染，或 者出现某种化学物质突然泄漏的事 故，判断污染来源和污染物的主要成 分，用物化监测方法可以较快得到结 果，但要回答对流经区域的生物或居 民的健康有什么影响，这些监测是无 能为力的。”朱文杰介绍说。“而用发 光细菌来检测环境污染毒性，不仅灵 敏，而且成本低廉，在一刻钟到一小 时内便会有结论。”朱文杰举了去年 汶川地震灾后水体检测的例子，“在 成都、都江堰、绵阳等地，工作人员不 但要检测当地河流的水质，很多农民 也拿出自家的井水样本要求检测，如 果用传统的检测方法，成本就是天文 数字，时间也不允许。”而工作人员 利用青海弧菌这样的发光细菌，在半 小时内就知道了结果。上世纪90 年 代，朱文杰等就提出利用发光细菌快 速综合评价苏州河水质的方法，并得 以实施。
“发光细菌在应用方面还有很 大的潜力。”朱文杰说，“现在，科学 家对发光细菌利用技术的开发依旧 如火如荼，比如食品卫生的快速检 测、化学合成物及其降解物的毒性检 测、分析有机合成化合物分子结构中 不同取代基对毒性的影响等等，也有 科学家在基因克隆的实验用细菌发 光基因作为报告基因。”如今，朱文 杰仍然继续着他每日的科研和教学 工作，“希望有关方面能够多采用我 们国家研究人员自己研发的发光细 菌检测技术和相关仪器。”
