編譯 之涵

克里斯·梅森（Chris Mason）是美國威爾康奈爾醫(yī)學院的一名遺傳學家。當他的女兒還在蹣跚學步時，他會好奇地看著她觸摸紐約地鐵的物體表面。有一天，她用舌頭舔了一根桿子。梅森說：“這是一種明顯的微生物交換，我非常想知道發(fā)生了什么事?！?/p>

為此，他開始對交通系統(tǒng)中與人類共存的微生物世界進行取樣。2015年，他在一項研究中發(fā)現(xiàn)，紐約市存在大量前所未知的物種。之后，其他研究人員與他取得聯(lián)系，希望參與此項工作。迄今為止，梅森和數(shù)十名合作者已對美國巴爾的摩、哥倫比亞首都波哥大、韓國首都首爾等全球60座城市的地鐵、公共汽車和有軌電車的微生物進行了研究，并發(fā)布了相關(guān)成果。他們鑒別出數(shù)千種新的病毒和細菌，并發(fā)現(xiàn)每個城市都有獨特的微生物指紋。

利物浦熱帶醫(yī)學院微生物學家亞當·羅伯茨（Adam Roberts）雖然沒有參與這項研究，但他認為這項研究“真是不可思議”。他表示，盡管只針對單個城市或交通系統(tǒng)的研究規(guī)模較小，但該項目比以往任何項目都要大得多，因此能夠探索新的問題?！八麄兯龅墓ぷ鲗⒁磺嘘P(guān)聯(lián)起來，非常了不起。我認為這些數(shù)據(jù)可供未來分析之用?！?/p>

為了了解世界各地公共交通微生物群落的分布狀況，梅森和他的合作者首先必須解決如何持續(xù)收集樣本的問題。他們決定從公交系統(tǒng)的常見物體上進行取樣，包括長凳、入閘機以及售票機。科學家在物體表面擦拭3分鐘，這足以獲得足夠的DNA，同時又不至于讓旁觀者感到怪異。

然后，研究人員將樣本帶回實驗室，并對DNA進行分析。他們發(fā)現(xiàn)，大約45%的DNA與任何已知物種均無法匹配：近11 000種病毒和1 302種細菌都屬于科學界的新發(fā)現(xiàn)。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，97%的樣本含有31個相同的物種，它們構(gòu)成了所謂的核心城市微生物群。超過70%的樣本中還存在1 145個不同物種。與窗戶等表面相比，采集自常與人接觸的物體表面（比如欄桿）上的樣本更有可能攜帶與人類皮膚有關(guān)的細菌。混合物中常見的物種是通常見于土壤、水、空氣和灰塵中的細菌。

但研究人員也發(fā)現(xiàn)了一些分布沒那么廣泛的物種。他們在發(fā)表于《細胞》上的文章中稱，這些物種讓每一座城市都有自己獨特的微生物群，這將幫助研究人員預測隨機樣本來自哪個城市，其準確率達到88%。例如，他們在紐約市發(fā)現(xiàn)了大量抑長肉桿菌。這是一種產(chǎn)生乳酸的細菌，非常耐受低溫環(huán)境。梅森介紹說，隨著研究工作更加深入，這類獨特的城市指紋將來也許能夠用于取證。

并未參與此項研究的科羅拉多大學博爾德分校微生物學家諾亞·菲勒（Noah Fierer）表示，此項研究的主要價值不在于研究成果，而在于可從metagraph.ethz.ch上獲取開放數(shù)據(jù)。這將給其他研究人員提供深入研究新問題的機會。菲勒說：“不同的城市有不同的微生物群落，這并不奇怪。我想知道的是為什么會出現(xiàn)這種情況？”

研究人員在紐約地鐵的入閘機上取樣

梅森說，盡管有些人可能會對隱藏在我們城市里的微生物感到擔心，但研究結(jié)果描繪了一幅相對安全的畫面。例如，樣本中抗菌素耐藥性基因的含量遠遠低于人體腸道或醫(yī)院樣本中的水平。

恰恰相反，梅森從中看到了機遇：公共交通系統(tǒng)作為一種未被探索的具有顯著生物多樣性的來源，令人敬畏和興奮。新發(fā)現(xiàn)的物種可能可以用于藥物研究，對城市微生物群進行大規(guī)模測繪和監(jiān)測將有利于公共衛(wèi)生，幫助研究人員及早發(fā)現(xiàn)新出現(xiàn)的病原體。

梅森說，直到最近，監(jiān)測城市微生物群還只是一個“古怪的”想法，而且成本高得離譜。但現(xiàn)在，人們發(fā)現(xiàn)這項工作大有裨益：如果世界各地的研究人員此前對樣本中的RNA進行過分析，他們可能早已發(fā)現(xiàn)了新型冠狀病毒。

資料來源 Science