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世界各地的水资源正在受到工业、农业径流、制药业等污染源的污染。而对这些污染物的检测既昂贵又费时。据一项发表在《自然·生物技术》（Nature Biotechnology）杂志上的文章，研究人员已研发出一种快速又廉价的测试方法，可检测出铅、铜、抗生素等多达17种危险污染物。
这项检测是从细菌身上获取信号，因为这些细菌特别擅长对特定污染物作出反应。“大自然早在几十亿年前就已经解决了这个问题。”美国西北大学的化学生物工程师朱利叶斯·卢卡斯（Julius Lucks，这项研究的共同作者）说。他的团队通过文献检索，找出了细菌在应对不同污染物时产出的不同蛋白。据此，研究人员发明了新型手持式检测设备。这种设备会用到一系列小瓶子，每个小瓶子里装有含某一特定蛋白质的冷冻干燥溶液，一旦往瓶子里加一滴含某种特定污染物的水，混合溶液就会发出绿光。
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每种溶液中都包含了精心定制的DNA链，其中一端结合了一种可探测污染物的蛋白质，另一端则会在激活后产生荧光反应。溶液里还有RNA聚合酶，通过跟随DNA链形成RNA。如果与DNA结合的蛋白质遇到相应的污染物，蛋白质会变形脱落，导致RNA聚合酶一直跟着DNA链游行，从而导致样品发出绿色荧光。
“这是合成生物学领域很好的一个应用案例，巧妙而又具有创造性，勾勒出了合成生物学能够发挥作用的领域。”波士顿大学合成生物学家玛丽·邓洛普（Mary Dunlop，并未参与这项研究）表示。
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研究人员用过类似的方法检测病原体，但这个检测设备还是首次用于识别多种污染物。南卡罗来纳大学长期研究水污染的化学家苏珊·理查德森（Susan Richardson，并未参与这项研究）提到，这项试验“前景非常好”。但她也提醒，需要保障这套检测设备在污染物浓度较低时也能作出反应，这样才能广泛使用。
撰文：苏珊·科西尔（Susan Cosier）
翻译：赵欢
文章来源：环球科学
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