总台“科晚”·科学之美丨探秘自然界共生的密码
“虫草”究竟是如何形成的？
蚂蚁为何要为另一种生物献祭自己的生命？
当真菌成熟，它的孢子怎样飞上6000米的高空？
在珠穆朗玛峰6100米的海拔高度，地衣怎样在“生命禁区”顽强存活？
△多种多样的蘑菇
△羊肚菌
科学的美丽与神奇，激发着一代代人类的好奇心，去探索自然规律的奥秘。
在2024年“科技跨年秀”——总台“科晚”的舞台上，特别呈现了《科学之美》的演讲和舞蹈。为了呈现更多维度震撼人心的科学之美，总台社教节目中心策划推出总台“科晚”延展品牌——“科学之美”。
《科学之美》(第一季)以五大自然奥秘为主题，邀请六位中国科学院院士：物理学家、北京大学原校长王恩哥院士，地衣真菌学家魏江春院士，天文学家崔向群院士，神经生物学家与生物物理学家蒲慕明院士，生物影像学家、海南大学校长骆清铭院士，细胞生物学与生物物理学家程和平院士，共同分享科学之美的体悟。以超微观摄影、科学实验与野外考察纪实相结合的方式，呈现纯粹、极致、绚烂的视觉奇观。记录科学与艺术的共生，吟唱智慧与感性的交响。
央视科教频道（CCTV-10）周日（4月20日）晚21:20将播出第二集《共生之力》，讲述十亿年进化写就的共生诗篇，揭示生物协作的密码，展现自然永恒的生命美学。该片由中国科学技术协会提供专业指导。
生命的烟花：真菌与昆虫的共生
在云南普洱的密林深处，一只蚂蚁正在上演惊心动魄的“生命戏剧”：它被一种真菌感染，在真菌的操控下，蚂蚁的行为出现异常，朝着大树高处攀爬。不久之后，真菌的后代从蚂蚁头上破体而出，完成了自己的繁衍。
△菌丝体从蚂蚁体内生长出来
这场物种间命运交换的戏剧，是真菌精心策划的结果。真菌与昆虫之间的“生死相依” 看似残酷，但这种共生在自然界中至关重要，它们共同维系着生态的循环不息。跟随蚂蚁爬上大树的真菌，还将继续自己的旅程。
△显微镜下菌物生长延时摄影
每年，当气候变得温暖湿润，繁茂的森林中一个个小蘑菇逐渐成熟。如果说蒲公英的种子传播是浪漫的旅行，有些品种的菌类更像一艘艘满载的母舰，它将向四周发送自己的“小型探测器”：孢子。
△空气中的孢子
△真菌孢子通过液滴爆破弹出
△真菌孢子冲向6000米高空动画演示
令人吃惊的是，有些特殊品种的真菌释放的孢子将以数百公里的时速直冲云霄，在6000米高空绽放成比极光更魔幻的生命星环！一旦遇到适合的“星球”（环境），它就定居下来开始新的繁衍。每一簇孢子弹射的虹彩，都是数亿年共生博弈淬炼的生存美学。
“地下互联网”：真菌与水稻的共生
水稻也会“上网”？在黑龙江农田的地表之下，菌丝正在编织一张覆盖数千亩土地的“地下互联网”。
△生长在植物根系中的丛枝菌根真菌
这些菌丝体，为水稻建造出“养分高速通道”，将磷、氮等元素精准投递到水稻根部；而水稻则以光合作用酿造的糖分为酬劳，彼此共生，完成一场持续数亿年的交易。
△显微镜下的丛枝菌根真菌
这不仅是交易，更是植物王国的“社交网络”。跟真菌交朋友的水稻，相比常规水稻平均增产10%左右。中国科学家正在黑土地上探索利用真菌增产的新技术，这也是未来农业的重要发展方向。
地衣如何扎根地球之巅：
真菌与藻类的共生
20世纪60年代，中国科学院院士魏江春参与珠穆朗玛峰科考。在海拔6100米的严酷环境中找到了地衣。在“生命禁区”， 真菌与藻类上演一场跨物种的结合：形成地衣！
△珠穆朗玛峰海拔6100米地衣标本
藻类通过光合作用供养真菌，真菌包裹藻类从而降低强光直射带来的伤害，联手形成的地衣展现出惊人的适应力和生命力。
△地衣
接下来，在土壤贫瘠的地盘上，地衣将要干一场大事情！它们分泌的地衣酸能将岩石风化为土壤，为苔藓、草木开路，为后续的生命落脚发芽开疆破土。数亿年前，当地球还是一片荒芜，正是地衣成了地球的拓荒者，用共生之力开辟出绿色的生命家园。
△中国科学院 院士 魏江春
现在，魏江春院士团队开展了人工合成地衣的实验。人工地衣能够在沙土表面快速形成结皮，实现流动沙土的固定，助力荒漠的人工恢复。
细菌与酵母：“酿造”未来材料
在中央美术学院设计学院生物设计实验室，负责人蔡潇向我们展示了细菌与酵母正上演的一场微生物间的共生交融。
△蔡潇老师在上有关细菌纤维素的生物设计课
△不同碳源培养的细菌纤维素
它们通过代谢活动产生出纳米级别的纤维素材料：细菌纤维素，薄如蝉翼却比钢强韧。这种材料，可以制作成餐盘里的美食、阅读的书籍、更可以成为服装师手中百变的面料！
△用细菌纤维素所制作的衣服
△细菌纤维素展品
在电子显微镜下，纳米纤维精密排布如天体轨道。更让人惊讶的是，它们生成的透明薄膜，甚至能替代人体角膜！
亿万年的进化史诗
赋予了生命最精妙的生存智慧
当人类翻开自然之书
也就在阅读通往未来的科技密码
《科学之美》
第二集 《共生之力》
2025年4月20日 晚21:20
CCTV-10科教频道
看共生之力
如何让万物绽放出最美的模样！
责任编辑：李妍