我们与酵母的关系就像一段大学友情，从狂欢派对发展到成熟稳重。我们与这种真核生物“伙伴”的交往可以追溯到公元前 7000 年，我们用它们来制作食物和令人晕眩的饮品。1680 年，显微镜之父安东尼·范·列文虎克首次观察到酵母；正是在那时，我们开始超越纯粹的享乐阶段。
我们仍然与酵母“玩在一起”，但我们已经成长，现在有了自己的“事业”。如今，这种真菌是实验室的宠儿，是工业的引擎。它支撑着诺贝尔奖级别的突破，并生产生物燃料和新型药物。事实上，酵母有一天可能会拯救我们的生命。
什么是酵母？
酵母有超过 1500 个种类。这种微观的、单细胞的真核真菌无处不在，我们对它非常了解。啤酒大亨掌控着它的演化，科学家们也在研究它的 DNA。三分之一的酵母基因在人类基因组中有对应的基因，其中许多与癌症等疾病有关。鉴于酵母价格低廉，繁殖迅速且易于操作，因此它是人类最受研究的生物体。
赢得诺贝尔奖
酵母基本上是实验室生物的 MVP（最有价值球员）。在 21 世纪，它已帮助科学家获得了五项诺贝尔奖（2001 年、2006 年、2009 年、2013 年和 2016 年）。大隅良典（Yoshinori Ohsumi），最近的获奖者，利用面包酵母识别了在细胞自噬（细胞回收其组分的过程）中至关重要的基因。帕金森病、2 型糖尿病和癌症等疾病都与该细胞回收过程的紊乱有关。酵母细胞中的自噬机制与人类细胞中的相似，大隅良典的工作始于 20 世纪 90 年代，为科学家们提供了新的潜在治疗靶点。
2018 年 BioSentinel 任务
美国宇航局的 BioSentinel 航天器（见下文）计划于 2018 年 7 月发射，它将把酵母暴露在星际辐射的侵害之下。载有三种酵母菌株的微孔板将在 18 个月的时间线内，通过注射水合作用，在不同时间点被激活。科学家们将追踪酵母的生长和代谢活动。
根据美国宇航局的说法，这项实验将在国际空间站和地球上进行重复，以获得比较样本。这将是 40 多年来首次阐明低地球轨道以外辐射生物学效应的首项实验。
(来源：NASA)
美国宇航局
巴斯德的复仇
在普法战争的失败阴影笼罩下，法国化学家兼微生物学家路易·巴斯德发誓要通过打击德国人最在意的地方来为祖国报仇：啤酒。
作为免疫接种和食品消毒的先驱，巴斯德（见下文）在 19 世纪 50 年代通过实验证明，酵母是发酵过程的驱动者，它们吞噬糖分，产生乙醇、二氧化碳以及啤酒所需的许多其他化合物。他识别出了可能使啤酒变质的微生物，并制定了防止它们入侵的方法，从而防止了污染并提升了啤酒的风味。
到 1870 年战争爆发时，饱受个人损失困扰的巴斯德禁止将他的酿酒秘方以德文出版，希望能让法国酿酒商拥有足够的科学武器来威胁德国在行业中的主导地位。巴斯德希望法国能够生产世界上最好的啤酒，或者他称之为“复仇之啤”。他的工作启发了一代啤酒大亨，包括创建嘉士伯（Carlsberg）的丹麦人 J.C. Jacobsen。
在 19 世纪 80 年代，科学家埃米尔·汉森（Emil Hansen）分离出了一种酵母菌株，并以巴斯德的名字命名为Saccharomyces pastorianus，以纪念他——据报道，这个人甚至不喜欢啤酒的味道。
路易·巴斯德（图片来源：Wellcome Library）
Wellcome Library
蜘蛛丝
在加州埃默里维尔 Bolt Threads 实验室，技术人员正在使用经过蜘蛛 DNA 改造的酵母来发酵丝蛋白，然后将这些蛋白纺织成纺织品。Bolt 的研究人员通过操纵蛋白质化学性质、发酵条件以及纺织过程的其他方面，来控制织物的弹性、柔软度等特性。2016 年，该公司获得了 5000 万美元的资金用于扩大生产，甚至与服装公司 Patagonia 合作开发设计师产品。
Bolt Threads 的领带。（图片来源：Bolt Threads）
Bolt Threads
DNA 插入
自 1978 年麻省理工学院的 Gerald R. Fink 发现方法以来，我们一直在向酵母中插入外源 DNA。2015 年，科学家们用人类基因替换了对酵母生存至关重要的基因，在测试的 414 个基因中，近 50% 的人类蛋白质能够维持酵母的生存。
如今，酵母已被编程用于分泌用于疫苗、胰岛素和其他生物医药品的人类蛋白质。
有趣的酵母“把戏”
来自俄勒冈州 Rogue Ales 酒厂的 Beard Beer，是用从酿酒师 John Maier 的九根胡须上提取的野生酵母菌株酿造的。《巴尔的摩太阳报》称这款美式野生艾尔具有“顺滑的余味和柑橘风味”。
2015 年，据报道，英国博主 Zoe Stavri 用从阴道感染中提取的酵母（当然，量非常少）制作了酸面包。引起此类感染的常见罪魁祸首白色念珠菌（Candida albicans）很可能在这次烘焙项目中发挥了作用。医生不建议在家中尝试此法。
生物燃料
几十年来，我们一直利用酵母将植物纤维素和淀粉转化为乙醇等生物燃料；然而，该过程的效率仍然不高，科学家们正在基因改造酵母来改变这一状况。酵母在高浓度酒精中的功能不佳，因此提高其耐受性是目标之一。此外，诱导酵母超越葡萄糖，利用非食用植物纤维中的糖分，可以降低成本。
目前，90% 的汽车发动机仍以汽油为燃料，而非酒精。
