塵世未徂暑，山中今授衣。
露蟬聲漸咽，秋日景初微。
——《七月二十四日山中已寒二十九日處暑》宋 ·?張嵲
處暑，是秋季的第二個(gè)節(jié)氣。這時(shí)氣溫開(kāi)始逐漸下降，暑熱消退，慢慢變得涼爽。當(dāng)環(huán)境條件改善時(shí)，有一種微生物，會(huì)神奇地復(fù)蘇。
本次的節(jié)氣科普，將帶大家深入了解休眠細(xì)菌的復(fù)蘇過(guò)程。
休眠細(xì)菌的適應(yīng)性生存策略
在微生物世界里，休眠細(xì)菌這種奇特生物，能夠在極端環(huán)境下進(jìn)入休眠狀態(tài)，以抵御極端溫度、干旱、輻射等不利條件。
圖：細(xì)菌的繁殖與休眠（圖源：Gefen O and Balaban NQ (2019) When Bacteria Go to Sleep. Front. Young Minds. 7:45）
在休眠狀態(tài)下，它們停止生長(zhǎng)和繁殖，進(jìn)入一種休眠代謝狀態(tài)，以保護(hù)自身免受環(huán)境壓力的傷害。這種策略使得休眠細(xì)菌能夠在極端條件下存活數(shù)年，甚至數(shù)百年之久。
休眠細(xì)菌｜復(fù)蘇過(guò)程
觸發(fā)因素
休眠細(xì)菌的復(fù)蘇并非是隨機(jī)發(fā)生的，而是受到一系列特定的觸發(fā)因素影響。
其中最重要的因素是環(huán)境條件的改變，如水分的增加、溫度的升高、養(yǎng)分的供應(yīng)等。這些因素刺激了休眠細(xì)菌內(nèi)部的信號(hào)傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)，從而啟動(dòng)復(fù)蘇過(guò)程。
分子機(jī)制
復(fù)蘇過(guò)程中，休眠細(xì)菌會(huì)逐步恢復(fù)其正常的生理和代謝活動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)蘇過(guò)程涉及眾多基因的表達(dá)和蛋白質(zhì)的合成，這些基因和蛋白質(zhì)參與了細(xì)胞壁重建、DNA修復(fù)、能量代謝等關(guān)鍵過(guò)程。
此外，一些特定的信號(hào)分子也在復(fù)蘇過(guò)程中起到調(diào)控作用。
應(yīng)用前景
休眠細(xì)菌的復(fù)蘇過(guò)程對(duì)科學(xué)研究和應(yīng)用具有重要意義。通過(guò)研究休眠細(xì)菌的復(fù)蘇機(jī)制，我們可以更好地理解微生物的生存策略，揭示生命的奇妙之處。
此外，休眠細(xì)菌的復(fù)蘇機(jī)制也可以為生物工程學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供啟示，例如，在冷凍保存和細(xì)胞修復(fù)方面有潛在應(yīng)用價(jià)值。
漢寧“二十四節(jié)氣”科普是漢寧化學(xué)推出的關(guān)于微生物的科普欄目。我們將以中國(guó)傳統(tǒng)的二十四節(jié)氣為時(shí)間線，定期推出微生物相關(guān)主題的科普短文。“四季有序，萬(wàn)物有時(shí)”，讓我們“寄知識(shí)于時(shí)節(jié)”，一起探索微生物世界：漢寧與您應(yīng)時(shí)相約、不見(jiàn)不散！
