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細菌特搜戰隊
枯枯菌的擠痘痘脫逃法

文/陳俊堯(慈濟大學生物醫學暨工程學系助理教授) 圖/Forest (2026/8/7)

 細菌小歸小,卻愛亂跑。小細菌尾端的「鞭毛」會高速轉動,向前推移;不動時,細菌則用「多醣」把自己和同伴牢牢綁住,變成「生物膜」,組成一個大社區。細菌動靜皆宜,但它們做的事情不一樣。

有的細菌四處移動找食物;有的靜靜待在原地組成「生物膜」。

驅動力  偵測養分雷達

 細菌四處游來游去時,通常是為了找尋食物,所以一定會使用鞭毛,同時打開偵測養分的雷達。這時的細菌努力吸收附近的養分,快速生長,甚至害人生病。

 如果細菌選擇和同伴組成生物膜,它們就會製造黏黏的多醣當「水泥」,並伸出線毛抓住要貼附的表面,同時停止生長,進入「節能狀態」,把能量用來製造「護具」,準備渡過生命中最艱難的關卡。這些黏在原地的細菌非常麻煩。

生物膜裡的細菌多數無法動彈,僅中間的細菌持續生長。

群聚力  生物膜難消滅

 醫院裡有些病菌會形成生物膜,黏附在醫療器材上。因為生物膜保護,一般藥劑未必能澈底清除這些細菌,可能傳染給使用者。

 可是這些用生物膜的細菌不是應該被牢牢黏住嗎?為什麼有細菌擺脫同伴的束縛,從菌團裡離開並啟動生長模式,還讓人生病?

 土壤裡有種「枯草芽孢桿菌」,我們暫且叫它「枯枯菌」。科學家最近發現枯枯菌有種特別的分離法。它們在土裡聚集形成生物膜,不僅黏在一起,還會互相保護。不過,當附近的養分變少,繼續留在原地就是「坐以待斃」,這些細菌必須找新的地方住。

 那麼問題來了,這些生物膜裡的細菌被黏住了,該怎麼移動呢?

 科學家發現,餓壞了的枯枯菌雖然黏著彼此,但在整團細菌中間,會慢慢長出一撮長相不大一樣的「特遣隊細菌」。這些細菌每隻分開,且有長長的鞭毛,與原本黏著的細菌不同。特遣隊細菌會製造能吸水膨脹的分子,從環境吸收後變大。

細菌間的壓力變大,最終突破生物膜極限,噴射出去。

求生力  極限噴射逃離 

 原本整個「菌落」(一團細菌群落)裡的細菌黏成一大團,如今中間這些細菌吸水膨脹,但被限制在小空間裡,菌落裡的壓力越來越大,直到壓力大得超過生物膜的極限時,這些細菌會突破生物膜,噴射出去。幸運的話,降落到附近有水的區域,繼續前往別的地方探險。

 這段極限爆開噴射的過程,其實很像在臉上擠痘痘,就叫它枯枯菌的「擠痘痘脫逃法」吧!這種方法不能讓全部的細菌離開,只能送走一部分,大多數動不了的生物膜細菌被當做「炮臺」,目送同伴脫離困境,重獲新生,這根本是一部迷你版的催淚電影啊!