端木藍

智利的阿塔卡瑪沙漠，是世界上最干燥、紫外線輻射最強的地區(qū)之一，有些地方據(jù)稱已經(jīng)數(shù)百萬年從未下過雨了。在沙漠腹地，更是寸草不生，動物也不見蹤影，被認為是死亡地帶。

然而，2008年，美國微生物學家邁克爾·古德費洛在阿塔卡瑪沙漠腹地采集了一些土壤樣本。他把這些樣本帶回實驗室之后，居然培養(yǎng)出了多種細菌——看似毫無生氣的阿塔卡瑪沙漠居然暗藏生機！

普通人可能會感嘆，這個發(fā)現(xiàn)真神奇！但是科學家卻認為，惡劣的環(huán)境勢必造就異常堅強的生物，這些生物可能有著特殊的化學結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)或許對我們的科學研究有著重要的價值。

事實真如他們所想嗎？

無意間打開的醫(yī)藥寶庫

當年，古德費洛培養(yǎng)出的細菌中有一種叫做放線菌。放線菌是革蘭陽性菌門中的微生物，是一類主要呈菌絲狀生長和以孢子繁殖的原核生物，可以在陸地和水體中生存。這種細菌在微生物學界聲名顯赫，因為它們能分泌一種化學物質(zhì)阻止相鄰細菌的生長，而這種化學物質(zhì)恰好適合被科學家們用來抑制致病菌的生長。放線菌分為多個屬，其中鏈霉菌屬在醫(yī)學研究中有著突出表現(xiàn)。研究表明，50%以上的鏈霉菌能產(chǎn)生抗生素，而目前已研發(fā)的抗生素主要來自放線菌，其中的90%由鏈霉菌產(chǎn)生。1944年，美國羅格斯大學的科學家們就從一種叫葛氏鏈霉菌的放線菌中成功分離出了一種化學物質(zhì)，他們發(fā)現(xiàn)這種化學物質(zhì)能抑制結(jié)核菌，從而研發(fā)出了第一種治療結(jié)核病的抗生素。

阿塔卡馬沙漠這樣的環(huán)境，已經(jīng)成為了研究潛在新藥的好去處。

我們都知道，地球上每一種生物都在為適應環(huán)境而努力，細菌也不例外，比如超級細菌這種耐藥性細菌就已經(jīng)學會了擺脫現(xiàn)有抗生素的攻擊，并嚴重威脅著人類的健康。據(jù)統(tǒng)計，每年全球都有數(shù)十萬人因感染超級細菌而死亡。更糟糕的是，20世紀末以來，新抗生素的研發(fā)遇到了瓶頸。

繼古德費洛之后，許多科學家也開始對阿塔卡瑪沙漠生活的細菌進行研究。他們在阿塔卡瑪沙漠又發(fā)現(xiàn)了多種放線菌，其中約40%的放線菌首次被發(fā)現(xiàn)，這重新燃起了科學家們尋找新抗生素的希望。2018年的一項統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，迄今為止科學家已經(jīng)從阿塔卡瑪沙漠發(fā)現(xiàn)的細菌中分離出了46個新分子，其中許多具有抗病毒、抗癌等特性。不僅如此，在阿塔卡瑪沙漠發(fā)現(xiàn)的細菌也可能對特定疾病有治療效果。比如2017年，科學家發(fā)現(xiàn)，阿塔卡瑪沙漠的一種放線菌分泌的化學物質(zhì)能抑制艾滋病病毒的自我繁殖，這個發(fā)現(xiàn)為研發(fā)抗艾滋病病毒的藥物提供了一個新方向。

另辟蹊徑

盡管發(fā)現(xiàn)了許多可能有用的細菌，但是，科學家們并沒有盲目樂觀。他們認為，從這些細菌中提取出的許多分子可能永遠都不會用來制造救命藥，因為制藥不只要考慮其中的某種成分是否具有消除某種疾病的能力，還要考慮制成藥物之后是否可能對人產(chǎn)生副作用。如盤尼西林這樣的抗生素，雖然殺菌能力強，但是卻有可能引發(fā)嚴重的副作用。此外，盡管這些細菌都具有抗細菌、抗病毒的作用，但是它們的作用有多大，是否能發(fā)揮足夠的療效這也是需要考慮的。因此，阿塔卡瑪沙漠的哪些細菌可以用來制藥，還需要經(jīng)過嚴謹、細致的研究。

阿塔卡馬沙漠中正在發(fā)現(xiàn)新的細菌種類，可以幫助我們抵抗細菌的耐藥性。

除了在醫(yī)學上可能建功立業(yè)之外，科學家也為阿塔卡瑪沙漠的細菌找到了其他發(fā)揮作用的途徑。智利微生物學家克里斯蒂娜·多拉多爾發(fā)現(xiàn)，沙漠細菌能夠抵御高干旱和高鹽度，通過研究它們的這些特性，可能對提高植物的抗旱和適應高鹽環(huán)境能力有幫助。而阿塔卡瑪沙漠紫外線很強，沙漠里的細菌能很好地適應這種環(huán)境，這或許可以幫助做化妝品研發(fā)工作的科學家找到保護人類皮膚免受陽光傷害的方法。

從阿塔卡馬沙漠土壤中分離出的細菌，不僅可以提供抗生素，而且還可以提供新型的防曬和工業(yè)催化劑。

科學家還認為，沙漠中的一些細菌還具有工業(yè)生物催化劑的潛力。生物催化技術是利用酶、微生物細胞或動植物細胞作為生物催化劑進行催化反應的技術。生物催化劑具有極高的催化效率和反應速度，比化學催化劑的催化效率高出許多。而智利的經(jīng)濟支柱就是阿塔卡瑪沙漠的銅礦，如果這些細菌被用于提取銅礦石中的銅，那么勢必會促進這個行業(yè)的發(fā)展。此外，由于阿塔卡瑪沙漠沙漠的環(huán)境與火星相似，因此科學家們一直在利用這個沙漠研究火星，通過沙漠中的細菌探索火星生命可能的樣子。

阿塔卡瑪沙漠的微生物種類、數(shù)量遠比我們想象的要多很多?？茖W家們認為，他們只發(fā)現(xiàn)了其中的1%左右。盡管如此，這些已知的微生物種類，就對人類有如此多的幫助。而對這個沙漠中的微生物進行更多的了解，我們也將可能收益更多，也許未來更有效更安全的抗生素就來自這片沙漠。