『［ヴィジュアル版］バクテリアの神秘の世界:人間と共存する細菌』(原書房)

家、土壌、人体など、あらゆる場所に存在するバクテリア。人に害を与えるものとされがちだが、現代ではさまざまに有益な形で役立てられている。多様な形、動き、はたらきをもつバクテリアについて、美しく彩色した図版とともに解説した書籍『［ヴィジュアル版］バクテリアの神秘の世界』より、はじめにを公開します。

バクテリアは美しい

肉眼では見えない微生物の世界は一種のルネッサンスを迎えている。いまでは微生物はもっぱら病気をもたらす原因とはみられなくなっている。それどころか、バクテリアやウイルスから真菌、古細菌、原生生物に至るこうした微生物は多くの人を魅了する存在となっているのである。微生物の影響は、私たちのマイクロバイオーム（一定の区域に生息する多様な微生物の集団）が健康にもたらす影響、気候変動や地球の健康において環境微生物が果たしている役割、バイオテクノロジーの可能性など、公的な場でも内輪の場でも話の種になっているのだ。

バクテリアの驚くべき性質に触発されて、私は、人類が微生物をいかに生物工学で操作し、有益な目的に役立てられるかを考えている。私はシンセティック・バイオロジカル・システムズ・ラボラトリー（「ダニノラボ」と呼ばれることが多い）にいる多くのバクテリア好きの仲間のひとりだ──このラボは科学、工学、デザイン、アートの各分野出身で、進化によりバクテリアが行った発明を別の目的に活用することに打ち込んでいる多彩な人材からなる驚くべきグループである。

私たちのような合成生物学者は、微生物を、体内に導入し、病気を調べ、発見し、治療することのできるプログラム可能な極小機械と捉えている。体表や体内でバクテリアが占めている多様なニッチを利用して、私たちはそうしたバクテリアを人間の健康を増進するよう個別に設計したバクテリアで置き換えることができるのだ。このような操作はバクテリアが関わる他の生態系や応用分野にも広がっている。

本書はペトリ皿の中のバクテリアを取り上げたものである。このような単純なプラットフォームによっていかに微生物の信じがたい多様性と複雑さを示すことができるかに私は長らく魅了されてきた。ペトリ皿の中で、シンプルなコミュニケーションルールに支配される個々のバクテリアから群集が出現し、雪の結晶のようなパターンを形成する。人体や環境中の試料から得たバクテリアを培養することで、ダニノラボで私たちはこうした生物を美的形態へと成形し、それをメディアとして活用することで、バクテリアの歴史、その複雑なライフスタイル、世界にもたらす影響、またいかに彼らを有用な用途に利用できるかを伝える。

結局のところ、人間はいまでもカビや腐敗をもたらすバクテリアなどの微生物を悪いイメージで捉えがちである。私たちが進化の過程で得た本能のおかげで、人類は微生物を避けるよう条件づけられているからだ。だが私たちの進化は、例えば、動物界に色覚をもたらした花や果物の鮮やかな色彩などの、自然界に存在する美の現れを感じ取る生来の性質とも結びついている。人類はその歴史を通じ、動植物を自分たちの美的感覚に沿うように選んで育種してきた──であれば微生物にもそうしない手があるだろうか？ 美しいバクテリアが、科学的原理を伝えるのに役立つだけでなく、科学研究の新しくクリエイティブな方向性をも刺激しないはずがあるだろうか？

ラボでの私たちとのコラボレーションで、バクテリアたちは雪の結晶、魚や鳥の群れ、植物の葉の反復パターンのような自然界のプロセスに似た、肉眼で見える群集を形成する。バクテリアの成長と対称的な形態は、魅力的なパターンや心を捉える色彩として現れ、見た目に楽しいものだ。私たちはバクテリアに特定の環境条件を与えることでバクテリアをコントロールしたり、精度を高めるために遺伝子操作したりする──だがバクテリアはしばしば私たちの意図からそれて混沌をもたらし、彼ら自身がアート作品創造の能動的な参加者となる。そうして得られた画像は苦労の跡もなく落ち着いて見えるが、その画像を生み出すためには、ペトリ皿をデジタル技術ではなく、科学用色素や美術用色素を使って手作業で着色するなどの時間と手間がかかっている。

本書に掲載している拡大したペトリ皿はそれぞれが小宇宙の世界に似ている。ある画像を見ても、それが海底に存在している何かなのか、あるいは遠い銀河を着色した画像なのかを見分けることは難しい。こうした尺度を変えても変化しないペトリ皿の性質に触れれば、バクテリアの世界からより広い宇宙における生命の可能性について思いをはせることもできる。生きているバクテリアを観察するとき、私たちはこのような微生物と私たちが共有する環境についての物語を読み解き──究極的には生命それ自体についての理解を深めることができるのだ。

［書き手］タル・ダニノ（コロンビア大学教授）
ニューヨーク市にあるコロンビア大学の生物医学工学部教授。学際的な合成生物学研究室を率い、バクテリアを「プログラム」し、さまざまなタイプのメディアを活用してそうしたバクテリアをアートワークに変容させている。ロサンゼルス出身で、カリフォルニア大学サンディエゴ校で生物工学の博士号を取得し、マサチューセッツ工科大学で博士号取得後の研究を行い、現在はTEDフェローとなっている。