谁说低温只能是冻结生命的陷阱？咱们地球上其实有一帮微生物，它们压根就爱这冰天雪地。哪怕气温骤降到零下几十度，这些小家伙照样活得乐呵。要知道，地球表面差不多有70%都被海水给淹没了，平均水温也就5℃左右，深海里更是冷得够呛。两极常年裹着冰盖，山顶的冰川也把温度死死锁住。随着天气变暖和，这些藏在冰层深处的微生物很可能被唤醒，说不定哪天就突然冒出来溜达。 你看上图那几张照片，里面藏着的故事可多了。有南极麦克默多海峡里密密麻麻的岩芯样本，有光养硅藻和绿藻在显微镜下的样子，还有海冰单胞菌的透视图，以及冰层下湖泊里的细菌群落。最特别的是那块20米高的冰川边缘，简直就是个微型的生物博物馆。 说起抗寒本领，这些微生物主要分两类。第一类叫嗜冷微生物，它们天生就属于北极圈。这类家伙最舒服的温度顶多15℃，最好的生长温度不能超过20℃，最差也得在0℃以下活着。如果让它们离开那个冰天雪地的环境，哪怕是回到室温里呆着，很快就会热得“挂掉”。所以在取样和运输时，必须全程保温照顾着才行。 另一类叫耐冷微生物，这就灵活多了。它们平时最适的温度在20到40℃之间，就算是在0℃的环境里也能干活，虽然速度慢了点但还能坚持。你在温带土壤里能看见它们的踪影，也能在4℃的冰箱里存放的酸奶里找到它们的身影。这种菌分布得特别广，实验室里搞菌种保藏的时候就经常用它们来练练手。 有些极端选手简直把“冷”当成了极限运动来玩。比如嗜盐平球菌（Planococcus halocryophilus），即使温度只有15℃也能慢慢分裂繁殖，现在保持着细菌最低生长温度的纪录。还有雪藻（Chlamydomonas nivalis），它的孢子里含有β-胡萝卜素，能把雪面染成玫瑰红色，算是极地海冰的天然指示灯。 这些微生物身上还有不少分子级的“防冻盔甲”。它们体内的酶分子里α-螺旋多而β-折叠少，极性大但疏水性小，即使在低温下也能像扭动的弹簧一样催化反应。细胞膜里富含不饱和脂肪酸，就像柔软的橡胶管一样让物质随意进出。 为了应对寒冷的打击，它们还会产生一种叫“冷休克”的蛋白来帮助折叠错误的蛋白回到原位。甘油和蔗糖这些溶质能防止冰晶刺破细胞；另外还有一层黏稠的胞外多糖盖在外面当棉被添保险。 你看这张图，加州内华达山脉雪堤因为雪藻变红了。插图里那个红色的孢子直径大约18微米。低温虽然能抑制生长但不一定杀死细胞。把菌体泡在10%二甲亚砜或者甘油溶液里再放进-80℃的超低温冰箱或者-196℃的液氮罐中去冬眠。实验室里几乎每间微生物实验室都靠这招锁鲜。下次当你打开超低温冰箱门时发现里面静静躺着的菌株可能就是南极冰芯或者深海沉积物里封存的“时间胶囊”。