人类粪便中包含着各种各样的微生物。图片来源：Steve Gschmeissner

本报讯 美国政府日前发起一项新的努力，研究在人体和整个生态系统中茁壮成长的数量巨大且大部分不可见的微生物组，旨在推进对微生物世界的认知，从而在卫生保健、食品生产和环境恢复等领域有所应用。

白宫发表的一份声明指出，多年来，美国政府一直在微生物组领域投资，且近年来力度不断增加。2014财年的联邦投资是2012财年的3倍，在3年间的总投资超过9.22亿美元。

白宫科学与技术政策办公室（OSTP）在5月14日表示，在多家国立机构的帮助下，这项斥资1.21亿美元的“国家微生物组计划”（NMI）将尝试在未来两年中绘制并研究这些微生物的组合。

未来几年中，除联邦机构外，美国数十所大学与研究机构也将加入NMI，它们在当天白宫召开的微生物组计划会议上承诺，将在这个领域投入4亿美元。其中包括有比尔和梅琳达·盖茨基金会，该基金会将花费1亿美元，在4年的时间里对发展中国家的营养和病虫害防治项目进行研究，还有一些研究机构将聚焦微生物在癌症治疗和海洋微生物学等科目中所扮演的角色。

“NMI的启动标志着微生物组学的一个里程碑。”该办公室副主任、微生物学家Jo Handelsman在白宫网站上的一篇博客中写道，“我们期盼‘国家微生物组计划’促进这个重要领域取得进展，给我们的星球及其居住者带来可观效益。如果有一件事我们可以确信，那就是微生物虽小，但它们的影响巨大。”

近年来，科学家对于微生物的兴趣可谓有增无减。基因组测序、成像和计算工具等方面的进展已经开始揭示微生物在人类健康、粮食生产和气候变化等领域所产生的影响。

然而五大湖区生物能研究中心主任、麦迪逊市威斯康星大学细菌学家Tim Donohue指出，关于地球的微生物组，人们依然有很多是未知的。“我相信我们知道如何搞清谁在那里。”Donohue说，“但我们缺乏工具，从而无法形成它们在做什么以及它们的活动如何有益于生态系统或不利于生态系统的认知。”

总体上，NMI有三大目标：首先，支持跨学科研究，以回答多样化生态系统中微生物组的基本问题，如什么是健康的微生物组；其次，开发检测、分析微生物组的工具；第三，培训更多的微生物组相关工作人员。

人体、植物、土壤、海洋与大气中生活着多种微生物群落，这些微生物群落的总和被称为微生物组。白宫声明指出，微生物组失衡与糖尿病等人类慢性疾病、区域性生态破坏、农业生产力下降以及影响气候变化的大气扰动等相关联。

迄今为止，美国政府的这项计划依然面临着一个主要的挑战——说服国会批准白宫提出的全部资金。NMI的主动性取决于立法者批准作为政府2017财年预算一部分的该计划的大多数资金。

然而控制众议院和参议院的美国共和党立法者通常不会支持总统巴拉克·奥巴马的主张。尤其是他们或许不愿意花更多的钱用于研究微生物在替代能源和气候变化中的作用。

华盛顿哥伦比亚特区美国微生物学会主席Stefano Bertuzzi说：“我认为这将是一场战斗。”

根据白宫的计划，对土壤微生物如何影响农作物和动物感兴趣的美国农业部，正在为其近2400万美元的预算而努力。而国立卫生研究院则希望在为了解微生物对感染性疾病和其他疾病——如肥胖和精神健康等——所起作用而已经花费的上亿美元的基础上再增加2000万美元。与此同时，美国国家科学基金会还提出用1600万美元的资金支持各种各样的微生物组研究。

同时加入的还有能源部——计划花费1000万美元对生产生物燃料的可能性进行研究，以及美国宇航局——该局对寻找地外生命以及研究微生物如何在太空中影响人类感兴趣。

Bertuzzi指出，一项科学计划能够包括如此之多的不同政府机构，如果有的话也是很少的。“能够总结所有专门知识的达·芬奇已经不存在了，因为科学已经变得如此复杂与专业。”Bertuzzi说，“这也是我们为什么需要这项计划的原因。”（赵熙熙）