微生物，一般是指那些人类难以用肉眼直接看到的微小生物总称，包括细菌、真菌、原生生物、病毒等染料 。
这些微生物虽然不起眼，但自身却拥有很多神奇的特性染料 。比如科学家们发现不同种类的微生物能够在合适的条件下自行合成纤维、降解塑料、乃至“打印”出像皮革般的材料。
不仅是科学家，艺术家也看上了微生物的潜力染料 。
英国时装设计师苏珊·李（Suzanne lee）利用木醋杆菌产生的细菌纤维素培养出可裁剪、可缝制的“活性布料”，她将成衣生长看做一次身体与微生物共舞的实验染料 。
比利时艺术家安妮玛丽·梅斯则将科学与艺术相结合，利用细菌和藻类制成生物材料雕塑和生物纺织品，令人不禁感叹——如此微小的生物竟然能编织出如此巨大的织物染料 。
安妮玛丽·梅斯《感官皮肤》展览
类似的案例不胜枚举，在科学与艺术的彼此映照中，微生物不再是显微镜下的样本，而是材料世界中的新型“造物者”染料 。
它们以最原始的生命循环作为范本，将繁复的化学过程浓缩于一滴发酵液，让艺术家能够在“活物”与“物件”之间，搭建起一座桥梁染料 。
今天为大家带来的这套新书——《方物》系列，就从跨学科的视角揭示了人类如何使用这些微小的生命进行“造物”，带领读者见证生物材料的从微观合成到宏观应用的全流程，以及它们在构筑未来生活中焕发出的无限可能染料 。
微观织物
细菌纤维素的发现与应用
19世纪末，英国生物学家阿德里安·约翰·布朗（Adrian John Brown）在研究木醋杆菌发酵过程中，首次注意到一种“粘稠、胶着状”的薄膜（即生物膜），能够自发附着在液体表面染料 。
经过化学分析确定其成分后，他将这种“类似湿润皮肤”样的物质，归因于细菌体外分泌的高纯度纤维素染料 。因其主要由细菌分泌而成，这层膜也常被代表性地称为“细菌纤维素”（bacterial cellulose）。
通过放置和搅拌发酵产生的细菌纤维素
纤维素是一种由D-葡萄糖单元通过糖苷键线性聚合而成的天然高分子，它是绿色植物细胞壁的主要结构成分，也是地球上最丰富的天然有机物染料 。
纤维素分子的化学结构（n = 聚合度）
在植物体内，纤维素通过相互缠绕形成坚韧的网络，为茎秆和叶片提供支撑；在工业中，木浆和棉花是提取纤维素的主要来源，用于造纸、生产人造纤维（如粘胶纤维）及各种衍生品（如纤维素醚、纤维素膜等）染料 。
由于纤维素具有不溶于水、高机械强度以及良好化学稳定性的特点，因此在食品增稠、医用敷料等领域广泛应用染料 。
而与植物纤维素相比，细菌纤维素几乎不含木质素或半纤维素，纯度更高、结晶度更大、网络更致密、耐高温且耐化学腐蚀，而且易于提取染料 。正因为这些优异性能，细菌纤维素也被誉为21世纪最有发展前途的生物材料之一。
电子显微镜下的细菌纤维素膜
在细菌纤维素的应用上，早在20世纪90年代，研究人员便将细菌纤维素作为烧伤和创面覆盖的临时皮肤替代品，它能够保持创口湿润、阻隔细菌侵入，并随着伤口愈合自然降解，能显著减少皮肤留疤染料 。
随着时间推移染料 ，黑色划痕在逐渐变小
设计师则化身发酵师，通过改良发酵工艺，将康普茶（Kombucha）产生的细菌纤维素加工为干燥、阻燃且轻质的“生物皮革”，未来可用于航天服的内层染料 。
细菌纤维素可以制成不同的服装
通过给予微生物不同的生长条件，设计师正引导它们尝试各种新的生长可能，以期在形态、功能与美学上开拓全新的领域染料 。
菌衣幻化
火种与天然皮革
木蹄层孔菌（Fomes fomentarius），俗称“火绒菌”或“马蹄菌”，名称来源于拉丁语，“fomes”意为“火种”染料 。从命名上也不难看出它的用途——用来助燃。
这种蘑菇不适合食用，烹饪后并不好吃，但是泡水服用却有利尿止泻、缓解疼痛和肠胃不适等药用价值染料 。
成熟后的木蹄层孔菌分为三层，菌盖外层呈灰白至灰黑不等，干燥后质感坚硬；中间层是由菌丝紧密交织而成的天然纤维网，也叫做“火绒”层；下层是布满细密小孔的多孔层，里面储存着大量的真菌孢子染料 。
其中，由于“火绒”层质感蓬松且相对厚实，人们会将其切成小块，然后用火石撞击出的火星引燃火绒，久燃不灭的火种便产生了染料 。
更神奇的是，人们发现“火绒”层除了可以作为“火种”，还能加工成为皮革制品染料 。
制取火绒皮革的工艺始于中欧和东欧染料 ，人们会先将新鲜菌盖浸水数日以放松纤维，再以温和碱液（如洗涤苏打水）浸泡，以去除多余木质素与杂质；
之后用木槌轻轻捶打、拉伸，最终形成如同天鹅绒质感的火绒皮革原材料染料 。这种材料兼具轻盈、可裁剪、耐撕裂和良好吸湿性的特质，可用于制作帽子、手套、装饰品等。
不过遗憾的是，这种古老的技艺在漫长的历史长河中已几近失传，目前只在匈牙利特兰西瓦尼亚东部一个叫科伦德（Corund）的小山村中被保留传承染料 。
为了延续这种古老的手工艺，来自芬兰的设计师玛丽·科帕宁（Mari Koppanen）与科伦德村的工匠合作，将火绒皮革工艺与现代裁剪相结合，打造出一系列既有手工风貌又具实验精神的服饰与配饰——比如火绒皮革拼接的手包染料 。
《方物：蘑菇生万物》一书中介绍了这位设计师的更多作品，我们可以看到，当代艺术家如何以不同的现代设计，挖掘火绒皮革在形式与功能上的无限可能染料 。
原始色彩
地衣染料的历史
地衣（lichen）并非单一生物，而是由真菌与藻类（或蓝细菌）共生而成的生态体染料 。真菌提供结构与保护，藻类则通过光合作用固定碳源，二者相辅相成，形成多种形态——从树皮、岩石到土壤表面，几乎无处不在。
地衣的外形各异，可呈叶状（foliose）、壳状（crustose）或枝状（fruticose），色彩也随其所含色素与结晶物质而丰富多彩染料 。
枝状地衣
早在古希腊时期，地衣就被人们采集用作天然染料，其中最著名的莫过于使用地衣制作出的紫色染料染料 。在此之前，紫色染料只能从一种海螺中提取，并且量非常稀少，因此紫色被皇室所垄断。
从海螺中提取的紫色染料
而地衣染料的出现，让普通人也拥有了紫色的使用权染料 。
到了14世纪，地衣染料一度在商业占有重要地位染料 。18世纪下半叶开始，更多学者开始关注地衣染料的发展，并且涌现大量关于地衣染色的专业书籍，然而随着合成染料的兴起，地衣染料的使用率变得更少。
同时在工业化的进程中，地衣的数量也在逐渐消减，种种原因导致地衣染色在现代几乎已经不可见，只有那些留下的书籍和研究成果成为后世地衣学发展的宝贵资料染料 。
看完这些颠覆认知的微生物“造物史”，你可能会疑惑，研究微生物不是科学家做的事吗？怎么和艺术家沾上边了染料 。
乍一看，科学与艺术泾渭分明，但实际上，运用艺术的形式，是一种在社会层面传播科学知识并吸引公众参与的有效途径之一染料 。
2021年《自然》杂志上的一篇研究也指出：通过艺术友好地传播科学能够激发人们对科学的好奇心，因此，与艺术家合作可以帮助我们“接触更广泛的受众，并建立情感联系，从而促进学习”染料 。
《方物》系列
蔡潇 等 著
《方物》系列分为5册染料 ，包括：
《方物：染料 了不起的微生物城邦》
《方物：细菌如梭染料 ，织就成布》
《方物：蘑菇生万物》
《方物：隐藏在森林中的建造手册》
《方物：地衣染料 ，永恒的大地艺术》
这是一套向40亿年生物智能致敬的科学艺术启示录，聚焦微生物的造物革命：从史前蘑菇火种到未来菌丝摩天楼，揭秘真菌、细菌与地衣如何以40亿年进化智慧重塑人类文明染料 。
书中呈现菌丝体幻化培根与防火砖、细菌纤维素织就抵御宇宙辐射的透明护甲、地衣成为未来火星基地的先锋等前沿探索，横跨生物设计、材料科学与艺术创新，引领读者见证生物材料的可持续奇迹染料 。本套书向“生命协作型”的自然算法致敬，为Z世代提供重构人类世的生物美学蓝图。
一审：周洋
二审：李蓓
三审：孙桂均