我們穿的牛仔褲有各種款式和顏色，但有一種色調(diào)最受歡迎且永不過時，那就是靛藍(lán)。

為了滿足人們對藍(lán)色牛仔布永不停休的熱情，工廠每年都會生產(chǎn)超過 45,000 噸合成靛藍(lán)染料。如此之大的產(chǎn)量帶來了不少環(huán)保問題。

首先，合成靛藍(lán)的原料是石油化工產(chǎn)品苯胺，合成靛藍(lán)的過程也涉及多種有毒有害的化學(xué)品，如氰化氫、甲醛、強(qiáng)堿等等。

其次，靛藍(lán)微溶于水，這使得它在染色過程中必須先被轉(zhuǎn)化為易溶于水的形式——被稱為隱色靛藍(lán)的靛白，靛白吸附至織物中的纖維表面，再重新氧化成為靛藍(lán)，織物才被染成藍(lán)色。

靛藍(lán)染料，來源：botanicalcolors

這個過程會產(chǎn)生大量具有腐蝕性的硫酸鹽和亞硫酸鹽廢物，進(jìn)而腐蝕染料廠的管道和其他設(shè)備，其中大部分廢物被排入河流和溪流，對環(huán)境也會造成極大的污染。時尚行業(yè)蓬勃發(fā)展，人們對服裝染料需求的逐年升高，這使得其造成的生態(tài)后果持續(xù)惡劣。

紡織污染，來源：sustainbyka

為了生態(tài)，是否要犧牲掉我們對牛仔服飾的熱情？科學(xué)家總有辦法。他們宣布已經(jīng)開發(fā)出一種環(huán)保技術(shù)來生產(chǎn)牛仔原色。有研究人員在《自然化學(xué)生物學(xué)》雜志上評價該技術(shù)尚不具備商業(yè)可行性，但有望 "對歷史悠久但不可持續(xù)的靛藍(lán)染色工藝進(jìn)行革新。"

這種方法是使用實驗室培養(yǎng)的大腸桿菌來制作靛藍(lán)，并應(yīng)用于牛仔褲染色。大腸桿菌是與我們?nèi)粘Ｉ铌P(guān)系非常密切的一類細(xì)菌，一種在顯微鏡下呈膠囊狀的腸道細(xì)菌，同時它也是結(jié)構(gòu)最簡單的生物體之一。

大腸桿菌，來源：csmonitor

那么，細(xì)菌是如何給牛仔褲上色的呢？靈感來源于自然界。

菘藍(lán)（果），來源：Nat. Chem.

首先，一些植物中具有靛藍(lán)色素的" 前體 "，經(jīng)過一定的化學(xué)反應(yīng)，就可以變成靛藍(lán)色素，比如菘藍(lán)中含有的吲哚酚（Indoxyl），它不是很穩(wěn)定，植物自己就在葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶的作用下將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的吲哚苷（Indican），便于儲存。也許你已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，這些復(fù)雜化學(xué)名詞的英文與靛藍(lán)（Indigo）同源。在人為可控的環(huán)境條件下，吲哚苷會轉(zhuǎn)化回吲哚酚，接著，由于它不穩(wěn)定，發(fā)生氧化，形成靛藍(lán)，進(jìn)而將葉子染藍(lán)。

大腸桿菌中產(chǎn)生吲哚苷，并最終形成靛藍(lán)的路線，來源：Nat. Chem.

于是，參考這個過程，借助基因工程手段，研究者將菘藍(lán)中的葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶基因植入大腸桿菌體內(nèi)，這樣，大腸桿菌便擁有了合成吲哚苷的能力，然后提取出這些吲哚苷，溶解在水中，用相同的環(huán)境條件，使其轉(zhuǎn)化回吲哚酚，再進(jìn)行氧化，靛藍(lán)便染色成功了。

大腸桿菌的菌落，經(jīng)過基因改造以產(chǎn)生染料靛藍(lán) ，來源：pixels

這可謂是向大自然學(xué)習(xí)借鑒的典范。生物工程的染色方式比傳統(tǒng)化學(xué)合成方式更為環(huán)保，減少了很多化學(xué)污染。

其實使用植物和微生物作為天然染料的歷史十分悠久，比如我國民間傳統(tǒng)的草木扎染工藝，暈色豐富、變化自然且趣味無窮，這項工藝千百年來承襲時令變化，取于自然，用于自然。

然而到了 19 世紀(jì)，隨著合成染料的引進(jìn)與發(fā)展，化學(xué)織物染色因其標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)模化的生產(chǎn)代替了傳統(tǒng)植物染色。相較于植物染，化學(xué)染具有色澤鮮艷、價格低廉、生產(chǎn)便捷的優(yōu)勢，因此，植物染的傳統(tǒng)工藝和技術(shù)受到前所未有的沖擊和影響。

但近年來隨著全世界環(huán)境保護(hù)意識的提高，服裝行業(yè)也逐漸意識到化學(xué)染料具有污染環(huán)境、危害健康等隱患。根據(jù) World Bank 的數(shù)據(jù)，所有工業(yè)用水污染中17%-20%是由服裝染色或處理引起的。在追求高品質(zhì)、綠色環(huán)保、安全健康的消費趨向下，人們開始趨向于關(guān)注新型環(huán)保的染色技術(shù)。

津巴布韋的合成生物設(shè)計師基耶薩（Natsai Audrey Chieza）與倫敦大學(xué)學(xué)院合成生物學(xué)教授 John Ward 合作，研究如何能夠使用產(chǎn)生色素的細(xì)菌染色來取代對環(huán)境有害的化工靛藍(lán)染色。她選用天藍(lán)色鏈霉菌這種在植物根部常見的非致病性菌種，經(jīng)過反復(fù)的實驗發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)細(xì)菌過程中的PH 值、時間、溫度和培養(yǎng)皿的大小等因素都會影響顏色的呈現(xiàn)。

藍(lán)色鏈霉菌，來源：twitter

基耶薩在實驗中把大量不同材質(zhì)的織物浸泡在天藍(lán)色鏈霉菌的稀釋液體培養(yǎng)物中后，再將它們置于瓊脂生長培養(yǎng)基的表面。

經(jīng)過數(shù)日的培養(yǎng)，無論在織物表面還是在織物和培養(yǎng)基之間，都被天藍(lán)色鏈霉菌繁殖生成的菌落覆蓋。

隨著菌落不斷擴(kuò)大，數(shù)以百萬計的細(xì)胞產(chǎn)生了大量肉眼可見的色素，延時攝像機(jī)也記錄下顏色窸窣蔓延的過程。這樣的染色方法可以比化學(xué)染色法節(jié)省 500 倍的用水，同時減少了對環(huán)境有害的化學(xué)合成物生成。

鏈霉菌覆蓋在布料上，來源：traceitlab

這是基耶薩將一條絲巾接種了少量的天藍(lán)色鏈霉菌，再放入直徑 150 毫米的培養(yǎng)皿中進(jìn)行" 培養(yǎng)染色 "。隨著天藍(lán)色鏈霉菌落的繁殖，最終絲巾呈現(xiàn)出清麗質(zhì)樸的色彩。

染色成功的布料，來源：voordewereldvanmorgen

藝評人 Liz Stinson 也被其美妙的色彩所吸引：" 從沒想過我會很想戴一條被細(xì)菌覆蓋的絲巾！然而當(dāng)我真切地見到它時，很渴望立馬擁有這塊用天藍(lán)色鏈霉菌染色的藝術(shù)品！"

細(xì)菌會" 自發(fā) "地在營養(yǎng)豐富、氧氣充足、溫度適宜的條件下產(chǎn)生色素。而由劍橋大學(xué)科學(xué)家創(chuàng)立的英國生物技術(shù)公司 Colorifix，通過在生物體中復(fù)制顏色 DNA 信息，來為細(xì)菌" 手動 "上色。

過程是這樣的：從鸚鵡羽毛上刮下一些帶有色素的細(xì)胞，在其中尋找能使羽毛變色的DNA 信息，并將這串 DNA 信息復(fù)制置入某種細(xì)菌中，以使細(xì)菌產(chǎn)生與羽毛相同的顏色。之后，將染色的細(xì)菌直接涂在紡織品上并加熱到細(xì)胞膜破裂。這樣，細(xì)菌的色素會留在織物上，隨著織物上的細(xì)胞膜被洗掉，染色完成，done！

在《The Devil Wears Prada》中，主編對 Andrea 說：" 你以為你穿的這件藍(lán)色羊毛衫是自己的隨意選擇，與時尚毫不相干，其實不然，它的藍(lán)色來自時尚界最權(quán)威的新品發(fā)布會，之后藍(lán)色衣物才風(fēng)行于全世界各大商場。所以你的服裝顏色是掌握時尚話語權(quán)的人替你選的。"

那我們是否可以設(shè)想在未來某天，細(xì)菌也能夠在時尚行業(yè)擁有舉足輕重的話語權(quán)，替我們決定今天穿哪種藍(lán)色的菌呢？