利维坦按：每当提及黏液，估计很多人首先会遐想到《异形》中的那种极具堕落性的黏液。当然，那只是科幻片，不过，就算在现实中，我们也不免遐想到鼻涕、浓痰，随之而来的，大概是些许的生理或生理不适感。但话说回来，不论对付人类还是其他生物，对付其进化进程而言，这种黏糊糊的特性究竟意味着什么呢？
文/Daniel Kolitz
译/托雷波尔
校正/何里活
原文gizmodo.com/what-makes-things-slimy-1835370087
本文基于创作共同协议（BY-NC），由托雷波尔在利维坦发布
文章仅为作者不雅观点，未必代表利维坦态度
险些没有人知道自己最喜好哪一种触感，就算有，你最好也和这些怪咖保持间隔。但是，险些所有人都知道自己最不喜好哪一种手感——这也是蛞蝓、流脓的疖子、细菌肆虐的沼泽地共同具备的特色，黏滑。
为什么它们都黏糊糊的？这种触感到底是从哪里来的？黏液的实质是什么？为了搞清楚这些问题，我们找来了一群黏液科学家一探究竟。
这让人想起《黑客帝国》（The Matrix）中的一个细节。当主人公尼奥（Neo）从机器与程序的“梦境”中醒来，为了表现他回到了现实天下，他醒来后创造的第一件事便是：现实天下中充满黏液。图源：Giphy
戴夫·普拉切茨基（Dave Plachetzki）
新罕布什尔大学，细胞和生物医学科学、分子遗传学助理教授，他目前正在加拉帕戈斯群岛网络符合实验哀求的海蜇，其实验目的是从分子遗传学以及进化角度研究黏液腺体。
道格拉斯·福吉（Douglas Fudge）
查普曼大学生物科学助理教授，海蜇及海蜇黏液领域的一位专家。
黏液常日是由糖蛋白（Glycoproteins）构成的，所谓糖蛋白便是一种蛋白质分子，并且附加了大量碳水化合物（从生物学角度讲，碳水化合物也便是各种糖类）。由于水与糖蛋白中糖类分子之间的相互浸染，糖蛋白会与水结合形成各种各样的形状与大小。
当这种糖蛋白的体积变得非常大（即大分子），它们就会涌现一种物理上的同等性，也便是人们通称的黏性（Sliminess）。从生物进化的角度看，黏液本身就经历过很多很多次进化，黏液在生物的进化进程中也发挥了千奇百怪的浸染，包括呼吸、喂食、繁殖，对付我们正在研究的海蜇来说，黏液的浸染是防卫。
当掠食一方的石首鱼将海蜇黏液吞入口中，不仅壅塞了其口腔，也险些无法通过自身力量将黏液从鳃部打消掉。图源：The Company of Biologists
对付黏液的谈论也涉及到一个更实质的问题：当一个东西黏糊糊，这到底解释什么？我们刚才已经提到了形成黏液的糖蛋白总是方向于结合大量的水。这让黏液具备了优柔的材料特性，让它们更随意马虎滑过物体表面，而这些糖蛋白大分子之间的相互浸染也具备很强的弹性。人们把具有这些特性的物体称为黏液。
维瓦卡·马霍塔（Vivek Malhotra）
基因组调控中央（Centre for Genomic Regulation）细胞与发育生物学主席。
由于黏液的分外手感，提到这个词，总是能激起负面的想法，或者引发令人恶心的觉得，但是它实在有着非常主要的保护浸染。比如，我们的身体中有一种分外的细胞，杯状细胞（Goblet Cell），它分布于呼吸道内壁以及结肠（Colon）中，其浸染是分泌黏蛋白（Mucoprotein）。事实上，人类每天要分泌一升黏蛋白，这些分泌物将在呼吸道内壁、结肠肠壁上形成一层黏膜。
所谓黏蛋白，同样是一种大蛋白分子，它形成于细胞中一种名为内质网（Endoplasmic Reticulum）的构造中。这些蛋白质分子在内质网中与糖类发生相互浸染，然后被转移到高尔基体（Golgi Apparatus）也便是细胞内的另一个构造中。在高尔基体中，黏蛋白附加糖类，其体积大大增加，直至原来的5倍之多。
电子显微拍照拍摄到的细胞中的内质网，图中黄色箭头所指的即为两种不同的内质网，左边是粗面内质网，右边的是光面内质网。图源：medcell.med.yale.edu
接着，这些高糖基化（一个用来描述蛋白质附加糖类的术语）的蛋白质分子被转移到一个巨大囊泡构造中，随着这些黏蛋白结晶，险些转化为晶体状态，全体囊泡也随之进入成熟状态。便是这些在高尔基体中附加的糖类，让黏蛋白终极得到了其黏性。
电子显微拍照拍摄到的高尔基体，照片正中位置的一系列半圆型构造即高尔基体。这是一系列扁平的扁平囊体，蛋白质就在这里完成糖基化，并被包裹于囊泡中。图源：medcell.med.yale.edu
随着这些囊泡与细胞表面摩擦，它们将黏蛋白开释到细胞外的空间中，这个开释过程可能有两种情形：其一，在没有外界刺激旗子暗记的情形下，包含黏蛋白的囊泡随着摩擦细胞膜少量开释个中的黏蛋白。其二，当外界刺激涌现，比如过敏原或者体外颗粒入侵，黏蛋白囊泡将快速爆发式将黏蛋白开释到细胞以外。
这些开释到细胞以外的黏蛋白与细胞外空间中的液体稠浊之后，成为了一种黏稠的凝胶状物质，这便是生理学角度所谓的黏液性（Mucous）物质。在这个过程中细胞分泌的黏蛋白数量与质量都至关主要。分泌过多、分泌过少、过于浓稠、过于稀释，或者黏蛋白本身的质量有严重毛病，这些非常可能与多种疾病有关，比如重度哮喘（Severe Asthma）、慢性壅塞性肺病（Chronic Obstructive Pulmonary Diseases）、囊性纤维病（Cystic Fibrosis）、克罗恩病（Crohn’s Disease）或者黏液癌（Mucinous Cancers）。
当然，不必看到黏液就过度担心。我们在日常咳嗽或者流鼻涕的时候，排出体外的黏液实际上是呼吸道排出外界刺激物与病原体的一种正常反应。
总地来说，我们身体中产生的黏液紧张是由一种糖蛋白（即黏蛋白）组成的，这种黏蛋白是通过杯状细胞分泌的。这种主要的黏性物质可以在呼吸道和结肠中形成抵抗外来颗粒、病原体的第一道防线。而我的研究室目前正致力于理解细胞在分泌黏蛋白时，是如何做到保质且保量的。
露丝·卡斯辛格（Ruth Kassinger）
《黏液：创造我们、折磨我们的藻类，未来有可能拯救我们》（Author of Slime: How Algae Created Us, Plague Us, and Just Might Save Us）一书的作者。
单细胞的、极眇小的，或者多细胞海藻，无论是哪种藻类，其触感都非常黏滑。30多亿年以前，当第一种藻类漂浮于海洋中时，地球的大气中还没有臭氧层，没有任何东西能阻挡紫外线，在紫外线照射下这些藻类中的DNA就犹如被油炸一样平常。因此，藻类在其表面进化出一层光滑的多糖类物质（即长链糖分子），个中的类菌胞素氨基酸（Mycosporine-like Amino Acid）具备接管紫外线的浸染。由于这层黏液是透明的，一定波长范围的光芒可以穿透，这样藻类也得到了进行光合浸染所需的光照。
本日，一些生归天学家从藻类中提取分子制作防晒霜，藻类防晒霜不仅有效，而且不含氧苯酮（Oxybenzone）或类似的化合物，纵然作为垃圾被丢弃，也不会侵害到珊瑚、鱼类或者其他海洋生物。
陆地上的水藻黏液更随意马虎不雅观察到，比如在山间小溪中常见的这种混有藻类的“黏液溪流”。图源：nickyandcookie
妮娜·夏皮罗（Nina Shapiro）
加州大学洛杉矶分校头颈外科教授，儿科的耳鼻喉科治疗主任。《炒作：直面医疗传闻与有害建议，如何分辨真实与虚假——来自信夫的指南》（HYPE: A Doctor’s Guide to Medical Myths and Bad Advice: How to Tell What’s Real and What’s Not）一书的作者。
之以是我们的鼻腔和鼻窦中总是充满黏糊糊的黏液，个中是有充分缘故原由的。鼻子的紧张功用当然是吸入清洁空气，但同时它也必须起到过滤器的浸染，将空气中所有的污染物尽可能过滤掉。
如果由于感冒或者其他壅塞问题导致一个人无法通过鼻子吸入空气，长期通过嘴巴呼吸，将导致患者暴露在尘土、过敏原以及其他空气颗粒物中，损失自身的过滤能力。鼻腔中的湿滑黏液、鼻毛完备可以阻拦这些污染物，并通过擤鼻涕或者打喷嚏的办法将异物排出体外。
其余，你也可以把鼻子看作是一个温室——它可以产生湿润的热气，阻隔外界的寒冷空气。通过保温浸染和过滤浸染，鼻腔内黏液终极担保了送入肺部的空气是清洁、温暖的。鼻腔黏液还可以打消一部分病毒和细菌，由于它们总是不可避免地侵入湿润温暖的环境，特殊是在冬季。
图源：Giphy
除了鼻腔，中耳、眼睛、鼻窦、喉咙、呼吸道和肺部的黏液腺体都可以产生黏液。黏液中的身分包括水、盐分、蛋白质和糖蛋白。至于黏液特有的光滑特性，来自于一种被称为黏蛋白的物质。大概你对黏液的印象要么是滑滑的，要么是黏糊糊的，但事实上单单鼻腔黏液就可以被分为好几种。
与过敏干系的鼻腔黏液更清亮，更像水。当患者感冒时，鼻腔粘液就更浓稠，颜色更深，可能是黄色、绿色或者棕色。这些较深的颜色可能意味着细菌传染，但并不一定解释鼻腔内溘然滋终年夜量细菌。清晨擤鼻涕时，鼻涕中每每含有更多浓稠黏液，其颜色也更深、更暗，这是由于细菌可以在黏液中成长，随着这一天韶光流逝，鼻涕的颜色也就逐步变浅了。当患者处在鼻塞的状态中，鼻腔粘液可能是浅灰色的，其黏性就像橡胶粘合剂。
图源：Giphy
初生婴儿在鼻腔尚未疏通的状态下，其鼻腔粘液就像一种浓稠的橡胶粘合剂，就彷佛黏液填满了他们的鼻腔空间。如果新生儿的两个鼻孔都被鼻腔粘液壅塞，将处于无法呼吸的状态。当几个月大的婴孩鼻腔呼吸受阻时，他们可以本能地进行口腔呼吸反射，但是对付新生儿来说，他们是逼迫通过鼻腔呼吸的，因此必须确保其鼻腔黏液不多不少，恰好分泌了可以支持新生儿呼吸的量。
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