
歲月如流,大抵沒一個地方比實驗室更像時光隧道。有些科學家,窮一生精力埋首於一項研究。但有些研究,為揭曉真相,一生甚至太短,需要窮盡幾代,或幾個世紀的科學家心血來經營。假設一切順利,保存在蘇格蘭一個木箱裡的玻璃瓶內,一些細菌樣本將會在遙遠將來解開科學家的疑團,然而,實驗結果非你我甚或當下人類可以見證,人皆渺小,實驗的最終目標設在 2514 年。
2514 年,蘇格蘭愛丁堡大學未必健在,但在 2014 年,愛丁堡大學著手研究細菌的壽命之謎。過去多年,關於細菌的壽命,科學家一直無法得出準確說法,只能證實在某些環境下,細菌會加速繁殖,或迅速死亡。理論上,細菌的壽命能上千百年,因此,要知道答案,實驗年期就需要超越人類的壽命界限。
德國微生物學家 Ralf Möller 負責策劃這項長達 500 年的研究計劃。800 個密封玻璃瓶內,保存著包括名為 Chroococcidiopsis 的藻菌和另一枯草桿菌(Bacillus subtilis)。當中有一半玻璃瓶以鉛遮蔽,以保護細菌樣本的 DNA 免受外界輻射影響。另外,由於不可能預設一套適用 500 年亦萬無一失的完整對策,在倫敦自然歷史博物館還設有一組相同的後備實驗。一切準備就緒,研究人員會在前 24 年每隔一年觀察一次,其後 475 年則每隔 25 年觀察一次,並重複評估,測試細菌的生存能力和 DNA 受損程度,而該實驗剛在去年底公佈了第一組數據,順利邁出了第一步。

當然,在 Ralf Möller 和他的研究團隊之前,歷史上亦有其他雄心萬丈,致力於長期實驗的科學家,實驗內容更可謂別開生面。例如在 1927 年,物理學家 Thomas Parnell 就創立了著名的瀝青滴漏實驗(Pitch Drop Experiment)。常見於鋪設路面的瀝青,在室溫下看似堅固,而且可以用錘子輕易打成碎塊,但在理論層面,瀝青其實是一種粘度比水高出 1,000 億倍的流動液體。
為證明瀝青確實擁有超高粘性的流動性,並作為世界上最厚的已知流體,Thomas Parnell 先將加熱的瀝青放在一個底部封住的玻璃漏斗裡,讓其冷卻固定 3 年之後,就剪開漏斗底部的封口,正式開始實驗,讓瀝青「慢慢」從漏斗中滴出。慢到一個讓人難以置信的速度,因為第 1 滴瀝青從漏斗掉落之時,已經用了 8 年時間。而收集其後的 5 滴瀝青,又再等了超過 40 年。
由於漏斗被保存於一般的展示櫃,瀝青的流動速度會隨著溫度和季節變化而改變。實驗至今近 90 年,只收集了 9 滴瀝青,可謂每滴都是歲月的證明。對上那一滴則來自 2014 年 4 月,據實驗團隊估計,下一滴將會在 2020 至 2030 年出現。

由於耗時甚鉅,這個列入健力士世界紀錄持續時間最長的實驗室實驗,至今已交由好幾代科學家團隊接力。在 Thomas Parnell 過身之後,John Mainstone 教授在 1961 年繼承了其工作,監察這項研究長達 52 年。不過,他們都在漏斗上的瀝青滴完之前辭世,無緣見證最終成果。
研究經年,橫跨世紀的科學實驗,從來不在少數。當遇到成功案例,則更令人鼓舞。譬如說,密芝根州立大學就持續進行一場耗時數以十年的大腸桿菌實驗。微生物學家 Richard Lenski 自 1988 年 2 月起進行這項研究,觀察大腸桿菌如何在世代繁殖間出現異變和進化。由於大腸桿菌繁殖速度極快,就像觀察超高速的進化一樣,目前已去到第 70,500 代。
不過,Richard Lenski 透露,他最初並沒考慮到這麼遙遠,以為只會是一個持續幾年的實驗。當研究一籌莫展之際,他甚至考慮就此結束實驗。「但當我向人們提及我想終止研究時,他們都說:『你不可以。』這讓我意識到,人們會欣賞實驗本身的漫長過程和它的潛在驚喜。」大腸桿菌實驗一直進行到 2003 年,Richard Lenski 及其團隊終於發現,經過突變進化後,大腸桿菌會產生一種吞食檸檬酸(citrate)的能力,亦成為其中一個令人驚訝的意外收獲。

有些長期科研實驗,需要政府或私人機構提供長期經費支援。而 Ralf Möller 的 500 年長期微生物學實驗,耗時雖久,但在人力和經費上所需不多,因為它只需要一名研究人員每隔 25 年進行一次研究。但破天荒的漫長研究,還是有一些前提,如「大西洋」記者 Sarah Zhang 所形容,不但研究者需要心態樂觀,「我們也似乎需要對當前的世界太平持樂觀態度」。首先,是人們在這幾百年期間並沒有遺忘或荒廢這項研究。另外,亦意味著在未來的 5 個世紀,並沒有爆發世界大戰,而科學始終是人類社會的主流,得以穩定發展,擁有足夠的資源將實驗延續。
而到時候,無論是 Ralf Möller 以及這群來自英、德、美國的科學家團隊,都早已過身。「他們永遠不會知道這個在 2014 年引起了他們興趣的問題,細菌的真正壽命。」
但 Ralf Möller 當下認為,實驗折射了人類之於生物體系中的短暫,以及科學家的謙卑精神。這個星球上的生命,往往都不能夠用人類標準來觀察,以至丈量。「要解讀生命的意義,是一項遠遠超出人類壽命的工作。」