在人类与细菌无休止的搏斗中，杆菌家族中某些能释放毒素的大肠杆菌株具有特别致命的威慑力。它们繁殖迅猛且潜伏着致命危险，其产生的各种毒素常常导致肠道剧痛，严重脱水和内脏出血。公共卫生官员说目前还未发现任何可持续有效地遏制这种疾病的治疗方法。仅在美国，这种感染性疾病每年要夺走多达200人的生命，而且眼下尚未找到特别便捷的测试方法来查验出这种杆菌。为检测大肠杆菌，卫生检疫人员需首先从食物或可能染病的患者体内取样，并将病菌在实验室培育长达24小时以上，然后才能通过特殊材料和显微镜查明有害微生物。

加州大学劳伦斯 · 伯克利国家实验室（National Lawrence Berkerley Lab）推出一项发明有望改变上述被动局面。该实验室生物分子材料小组研究人员已经研制出一种先进的生物薄膜材料，其作用如同石蕊试验一样可以迅速查明这种致命杆菌。研究人员声称这种塑料薄膜造价十分低廉，一俟与大肠杆菌有毒菌株接触立即从蓝色转变成红色，实验室发言人杰弗里 · 卡恩（Jeffery Kahn）宣称：“塑料薄膜的问世将扭转不利局面。”

由于幼儿和老人免疫系统发育不健全和功能衰退，有毒大肠杆菌对他们产生致命危险。近期大肠杆菌感染中毒突发事件频频引起卫生部门的极大关注，1996年12月苏格兰爆发大肠杆菌中毒事件，12人丧生数百人染病。去年夏季日本连续出现大范围大肠杆菌中毒事件，致使许多无辜在校就餐儿童丧命并引发约9000人中毒。一些公共卫生官员认为，诸如此类世人瞩目的突发感染事件，实际上是大肠杆菌肆虐蔓延的序幕，然而不少受害者往往并没有意识到其受害缘由。据美国疾病控制与预防中心（CDC）近期预测，最常见有毒大肠杆菌菌株H7迄今在美国每年至少诱发20000起中毒事件。多项有关研究业已发现，美国各地市场上出售携带大肠杆菌病毒的鲜肉约占肉类售出量的0.1%~3.7%不等。

这些菌株分泌的一种毒素可附着在一类称为受体的蛋白质分子表面，并在大肠细胞表面筑起一道屏障。这种毒素危害细胞，进而导致大肠出血。随后毒素便溶入血液并使病情严重恶化直接致害肾脏。

为了研制大肠杆菌检测材料，雷蒙德 · 史蒂文斯（Ruymond Stevens）领导的伯克利实验室科研小组复制出大肠细胞表面受体分子并将它联接到皮下“背脊骨”上。这种测试材料系早先该实验室研究人员马克 · 贝德纳斯基（Mark Bednarski）和德博拉 · 查里奇（Deborah Charych）研制的，是由一长串互连的脂类分子组成的一片聚二烷基鲸蜡烯薄膜，常态呈蓝色。而一旦大肠杆菌毒素附着细胞表面受体分子上，就会使脂类分子链断裂，薄膜遂即从蓝色变为品红。

史蒂文斯评论说，这种测试薄膜的敏感性主要受人眼分辨色差能力限制。大多数人可以轻易地识别由数以百万计大肠杆菌富集诱发的颜色变化，他还强调说，测试薄膜这种敏感性赋予它广泛的实用价值，不过若想大幅度提高敏感度唯有采用分光光度计测试颜色转变才能实现，这种薄膜将被用于肉联加工厂、牛奶公司以及其他工业设备厂，

史蒂文斯预测生产厂家可以低成本大批量生产这种生物分子合成包装材料，这种新颖材料可供生产各种肉类和各类器皿以及罐头外包装且不致提高成本。早在今年1月，许多公司纷纷表示有意获得伯克利实验室开发的这项专利技术，并希望大量生产这种测试薄膜产品。史蒂文斯宣称：“前来接洽合作事宜的电话接连不断，看来是个好兆头。”

与此同时，伯克利生物分子材料科研小组已开始着手开发这项技术的其它用途。在薄膜中注入适宜各种用途的受体分子，这些薄膜材料就能用于检测几乎任何有害细菌，从制造生物武器的有毒制剂到流感病毒都在其测试范围内。史蒂文斯指出，实际上一种流感病毒检验薄膜已经研制成功并经一位受感染学生口腔唾液已检测到病毒体。目前该实验室与美国陆军关于合作生产检测2种常用生物毒剂肉毒杆菌毒素和炭疽杆菌薄膜生物制品的磋商洽谈正在进行之中。联合国世界卫生组织（WHO）和世界气象组织（WWO）早已向世界各国发出警告，随着全球地表气温有所上升，各种传染疾病将以更加迅猛之势在全球蔓延，我们应当早作安排防患于未然，这是明智之举。

[Scientific American，1997年第3期]