Playaround 13 – 嗜極菌工作坊

My Extremophiles Workshop

嗜極菌工作坊紀錄

嗜極生物（Extreme 極端， -phile 熱愛的），用來描述喜愛生長在極端環境的生物。這次的工作坊主要著重在破除沒有生物領域專業的人對於生物實驗與基本技術的迷思，讓學員本著廚房煮菜與野外探險的精神來玩弄生物材料、探索肉眼難以見到的微生物世界，並嘗試利用生物材料與議題來作為藝術創作的來源。

第一天從介紹微生物開始。微生物，泛指肉眼難以看見的微小生物，例如原生生物（Protozoa, 如草履蟲、眼蟲）、細菌(Bacteria)、古細菌（Archaea）。我們雖然難用肉眼直接觀察到它們的存在，卻可以提供它們好的生長環境，讓它們長成肉眼可以觀測的群落，這是人們用來觀察微生物最容易的方式。以細菌為例，人類的身上充滿了各式各樣的細菌，人體上寄住的細菌細胞數量可以高達人體本身細胞數量的十倍以上，它們不僅僅是我們人體的寄宿者，它們也是人體的一部份。

技術篇

在操縱微生物實驗裡最重要的一個條件就是無菌，在無菌（sterile）的情況下進行所有的步驟，以免污染。桌面使用前要用75%酒精噴灑擦拭；拋棄式容器如培養皿會被包在無菌的包裝當中，拆開使用時必須減少培養皿內部接觸空氣的時間；採樣用棉花棒可以用鋁箔紙包裝後放進烤箱烘烤消毒（或是到藥局買消毒滅菌的棉花棒也可以）。

要培養細菌必要從配製培養液開始。為讓廚房實驗室精神發揚光大，我們使用超市買來的馬鈴薯與紅蘿蔔，讓它們切成小塊煮成高湯以後變成營養的培養液。將培養液分裝到中型玻璃罐內之後加入實驗室用的洋菜（Agar，有鳥飼料味道，但其實市面上賣白白淨淨沒有味道的食用洋菜其實也可以），視需要再加入其他營養素例如tripton或peptone。注意容器必須是玻璃製品，否則用壓力鍋消毒時有些材質會融化。分裝好並加入洋菜以後，將玻璃瓶蓋子蓋上並留意不要將瓶蓋鎖死才能讓加熱膨脹的氣體可以自由進出，放到壓力鍋裡面隔水加熱。壓力鍋除了煮加了洋菜的培養液以外，並同時利用壓力鍋的高壓與熱來殺菌。烹煮完畢，將培養基倒進培養皿中冷卻成型。

在等待培養基冷卻的同時我們開始自製定溫細菌培養箱。利用一大一小的塑膠整理箱、

電湯匙、溫度控制器（含溫度感測器）與沈水馬達，在大的整理箱蓋子上切開小整理箱的大小，將小的整理箱固定在蓋子上，並在大的整理箱裡面加入水，溫度感測器放在小的整理箱裡面，設定溫度控制器在溫度過低時啓動電湯匙加熱，便能製造出一個簡單的控溫培養箱。

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採樣篇

採樣方式就是帶著滅過菌的棉花棒在想要採集的樣本上面塗抹一下，再塗抹到培養基上，最後用parafilm封好，就可以放進培養箱培養了。或是也可以直接將要採樣的物品在培養基上蓋一下，例如要採樣手指上的細菌，就用手指在培養基上按一下便可。培養箱的溫度會影響到微生物的生長，因此培養箱溫度設定也是一個重要的步驟。

除了在學校環境中採樣，為了找到嗜極菌，我們到北投的地熱谷採集樣本。 嗜極生物主要存在在一般地球上生物難以生存的環境，例如溫泉與海底火山（高溫）、死海（高鹽）、南極海（低溫）。地熱谷是北投溫泉區的發源地之一，為硫磺泉，強酸性，我們測量到的pH值為1左右。從地熱谷發展出一條小溪，一路從地熱谷順著中山路，經過溫泉博物館，一直到新北投捷運站旁邊。溯流而下沿途觀察環境、紀錄溫度，並且各種疑似生物的樣本。在溫泉博物館略微下游的一處我們發現了石頭上長著有趣的黃色黏液狀物體，疑似黏菌。

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另外學員也使用泡綿材質的塑料沈放到不同地方的水中作為陷阱，看能否捕獲一些微生物。泡綿材質具有細小的孔洞，可以讓微生物游進去後無法游出來，而被困在理面。陷阱放置一到兩天之後便可以收集起來，裝在夾鍊帶裡面保存。觀察時只要把陷阱拿出來將裡面吸的水擠出來，微生物就會被帶出來，再利用顯微鏡觀察。

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觀察篇

第一天採樣的培養皿在第二天早上便有顯著成長，開始可以看到菌落與一些更像真菌或黏菌的生物。而第二天採集到的水中也可以看到有微生物快樂的游來游去。我們改裝了幾個便宜的USB Webcam作為自製的顯微鏡。顯微鏡利用鏡頭倒接的方式以備增顯微鏡放大倍率。我們將webcam的鏡頭拆下後，反向裝回webcam上，並將樣本拿到離鏡頭大約0.5cm ~ 3cm 的距離就能看到明顯的放大。若用這個鏡頭去觀察LCD液晶螢幕則可以看得見液晶螢幕上紅綠藍三色的液晶元件。這時我們就有自製可以連上電腦的顯微鏡了。

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腦袋體操篇

生物藝術由於需要各種設備與時間來配合其他生物，較其他類型藝術入門門檻較高。本工作坊的前三天著重於介紹「科學思維」與科學研究方式給非科學背景的學生，讓學員理解生物科學世界人們思考、剖析事物的方式與生物科學研究人員接近生物議題的角度與態度。第四天的課程著重在將生物議題拉到比較真實的場景中讓學員思考可以如何跟生物玩。

這次的Playaround主題為火星殖民，而火星殖民其中一派認為必須先利用生物的力量將火星地球化（terraforming）之後再進行人類移民。因為地球也曾經不適合生物居住，而經過幾億年來各種微生物將地球環境潛移默化後才變為今日適合生物生存的環境。

學員們被要求思考如果今天他們獲美國太空總署聘用為獨立作業的微生物探險員，必須收集一些能夠在火星上生存的微生物做為火星殖民的前驅者，他們會到哪些地方去？如何尋找這些微生物？並如何收集它們？利用這個練習將整個工作坊中學到的生物技術帶到一個有故事的世界中。

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最後，這次工作坊最好的副產物就是我們成立了台灣第一個生物藝術社群！有興趣的人可以到臉書上面加入我們。每週聚會，討論生物藝術，歡迎熱血的人們加入。網址是：https://www.facebook.com/groups/twbioart/