無處不在的生命

在你的身體內，微生物的數量是人體細胞的10倍。而已知宇宙中恆星的數量與地球上的微生物數量比起來，也不過是滄海一粟。

根據生物學家很有把握的估計數字，地球上微生物個體總量約為1000的10次方——也就是1後面30個零。它們大部分是細菌，但沒人清楚到底有多少物種或品系，也沒人清楚它們在地球上是如何分佈的。人們在實驗室中只描繪出了很小一部分微生物物種的特性，實驗室培養出的微生物物種同樣只占很小一部分。

現在，用最新基因測序技術武裝起來的科學家們，正在展開測量微生物生命多樣性的首次系統性嘗試。地球微生物組計劃(Earth Microbiome Project)是一個國際合作計劃，總部位於芝加哥城外的阿貢國家實驗室(Argonne National Laboratory)。

在試運行階段，該計劃的目標是描繪出1萬份樣本中所含的微生物的特性。這些樣本取自各種環境，從世界各地的土壤和海水，到普通住宅的錶面以及人類和其他動物的體內。
找出每份樣本中有哪些微生物存在，是生物信息學中的一項艱巨挑戰。該計劃使用一種名為宏基因組學(metagenomics)的技術，免除了分離出單個微生物的必要。相反，存在於一個樣本中的所有脫氧核糖核酸(DNA)都被同時測序，然後由更智能的計算機軟件分析出各種微生物對這碗“基因湯”的貢獻。

宏基因組學是從研究海水樣本發展起來的。地球微生物組計劃負責人傑克•吉爾伯特(Jack Gilbert)參與了對取自英吉利海峽的1萬份樣本的宏基因組學研究，研究共發現了大約10萬個微生物物種。各種環境——從沙漠到農田和雨林——中的土壤，也是重要的樣本來源。農業依賴於微生物、土壤和植物根系之間的相互影響，氣候變化也是這樣。

“隨著北極凍土帶溫度升高，深藏於其下的碳開始移動。如果這些碳進入大氣，可能會推動全球二氧化碳水平不斷升高，”吉爾伯特表示。“而微生物會對含碳的環境產生影響——不論碳是被釋放到空氣中，還是被湖、海或土壤吸收。”

但人們最感興趣的，或許是與人類有關的微生物組。該計劃正在分析存在於我們的住宅和工作場所、電話機錶面和鞋裡以及我們體內的微生物。

一個問題是，當通過抗生素和醫院里的極端衛生措施消滅壞細菌時，會在多大程度上產生反效果（因為對人體有保護作用的好細菌可能同時也被消滅掉了）。例如，有證據表明，在醫院里打開窗戶、讓新鮮空氣和微生物進到室內，要比超級衛生的封閉環境更健康。