在20世紀70年代，一位美國博士生在研究細菌時偶然觀測到一種水生細菌總是朝北方和一定深度的水下游動。這一奇特現象引起了他和後來更多的研究者的關注。對這種後來稱為磁性細菌或稱向磁性細菌的大量的觀測和研究取得了許多重要的結果。首先，分別在北半球的美國、南半球的新西蘭和赤道附近的巴西對
這種磁性細菌的觀測研究表明，這種磁性細菌在北半球是沿著地球磁場方向朝北和水下游動，而在南半球卻是逆著地球磁場方向朝南和水下游動，但在赤道附近則既有朝北遊動的，也有朝南遊動的。其次，由細菌體分析研究表明，在這種長條形細菌體中，沿長條軸線排列著大約20顆細黑粒，如圖5電子顯微鏡的放大像所示。這些細黑粒是直徑約50納米的強磁性Fe3O4。再其次，將這種細菌在不含鐵的培養液中培養幾代後，其後代體內便不再含有Fe3O4細粒，同時也不再具有沿地球磁場游動的向磁性了。總之，這些觀察、實驗和研究表明，磁性細菌所表現的沿地球磁場游動的特性是同細菌體內所含的強磁性Fe3O4(也可稱為鐵的鐵氧體)分不開的。
如果進一步再問：為什麼這些強磁性鐵氧體顆粒的直徑總是在50納米左右，而不是更粗或者更細的顆粒？為什麼這些磁性細菌在地球北半球和南半球的游動方向會分別向北和向南？目前的研究是這樣說明的：這種強磁性鐵氧體(Fe3O4)顆粒在50納米附近正好形成單磁疇結構，可得到最佳的強磁性。如果顆粒太粗，會形成多磁疇結構，而如果顆粒太細，又會產生超順磁性，都會使其強磁性減弱。這種磁性細菌在地球北半球和南半球的游動方向分別向北和向南，是因為這種磁性細菌是一種厭氧性細菌，這樣沿地球磁場游動都正好離開海洋表面而游向少氧的海面下，而且在這樣海面下也正是養料較為豐富的區域。不過這些解釋是還需要進一步的觀察、實驗和研究的。
從以上的介紹可以看出，在生物世界裡，磁是普遍存在的，而且在許多情況下，磁還起著重要的作用。 |
