无处不在的生命 英国《金融时报》
克莱夫•库克森 报道

在你的身体内,微生物的数量是人体细胞的10倍。而已知宇宙中恒星的数量与地球上的微生物数量比起来,也不过是沧海一粟。
根据生物学家很有把握的估计数字,地球上微生物个体总量约为1000的10次方——也就是1后面30个零。它们大部分是细菌,但没人清楚到底有多少物种或品系,也没人清楚它们在地球上是如何分布的。人们在实验室中只描绘出了很小一部分微生物物种的特性,实验室培养出的微生物物种同样只占很小一部分。
现在,用最新基因测序技术武装起来的科学家们,正在展开测量微生物生命多样性的首次系统性尝试。地球微生物组计划(Earth Microbiome Project)是一个国际合作计划,总部位于芝加哥城外的阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)。
在试运行阶段,该计划的目标是描绘出1万份样本中所含的微生物的特性。这些样本取自各种环境,从世界各地的土壤和海水,到普通住宅的表面以及人类和其他动物的体内。
找出每份样本中有哪些微生物存在,是生物信息学中的一项艰巨挑战。该计划使用一种名为宏基因组学(metagenomics)的技术,免除了分离出单个微生物的必要。相反,存在于一个样本中的所有脱氧核糖核酸(DNA)都被同时测序,然后由更智能的计算机软件分析出各种微生物对这碗“基因汤”的贡献。
宏基因组学是从研究海水样本发展起来的。地球微生物组计划负责人杰克•吉尔伯特(Jack Gilbert)参与了对取自英吉利海峡的1万份样本的宏基因组学研究,研究共发现了大约10万个微生物物种。各种环境——从沙漠到农田和雨林——中的土壤,也是重要的样本来源。农业依赖于微生物、土壤和植物根系之间的相互影响,气候变化也是这样。
“随着北极冻土带温度升高,深藏于其下的碳开始移动。如果这些碳进入大气,可能会推动全球二氧化碳水平不断升高,”吉尔伯特表示。“而微生物会对含碳的环境产生影响——不论碳是被释放到空气中,还是被湖、海或土壤吸收。”
但人们最感兴趣的,或许是与人类有关的微生物组。该计划正在分析存在于我们的住宅和工作场所、电话机表面和鞋里以及我们体内的微生物。
一个问题是,当通过抗生素和医院里的极端卫生措施消灭坏细菌时,会在多大程度上产生反效果(因为对人体有保护作用的好细菌可能同时也被消灭掉了)。例如,有证据表明,在医院里打开窗户、让新鲜空气和微生物进到室内,要比超级卫生的封闭环境更健康。
译者/方舟