耶拿大学“微观宇宙平衡”卓越集群的一个国际研究小组研究了某些类型的细菌不使用色素就能反射光线的机制。研究人员对负责该机制的基因很感兴趣，并发现了重要的生态联系。他们的研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。

细菌闪光新发现为可持续色彩技术开辟了可能性

孔雀羽毛和蝴蝶翅膀上的彩虹色是由以特殊方式反射光线的微小结构产生的。一些细菌菌落也形成类似的闪光结构。

科学家们与马克斯·普朗克胶体与界面研究所、莱布尼茨研究所 DSMZ-德国微生物与细胞培养物保藏中心、乌得勒支大学、剑桥大学和荷兰海洋研究所合作，对 87 种结构有色细菌和 30 种无色菌株的 DNA 进行了测序，并确定了造成这些迷人菌落的基因。这些发现可能有助于开发环保染料和材料，这是合作生物技术公司 Hoekmine BV 的主要兴趣所在。

人工智能预测

研究人员训练了一个，以根据细菌的 DNA 预测哪些细菌会产生彩虹色。

“通过这个模型，我们分析了来自国际开放科学资料库的超过 250,000 个细菌基因组和 14,000 个环境样本，”耶拿大学病毒生态学教授、卓越集群“微观宇宙平衡”研究员 Bas E. Dutilh 教授说。

“我们发现，负责结构颜色的基因主要存在于海洋、淡水和特殊栖息地，如潮间带和深海区域。相比之下，宿主相关栖息地(如人类微生物组)中的微生物表现出的结构颜色非常有限，”Dutilh 教授继续说道。

研究结果表明，多彩的细菌菌落结构不仅用于反射光线。令人惊讶的是，这些基因也存在于生活在没有阳光的深海中的细菌中。这可能意味着这些颜色可以反映细胞组织的更深层次过程，具有重要功能，例如保护细菌免受病毒侵害，或有效地定殖漂浮的食物颗粒。这些发现可以启发基于这些自然结构的新的可持续技术。