本报讯 美国密歇根大学安娜堡分校的微生物学家Paul Jensen想看看人工智能工具，能否用来综合分析不同微生物的研究成果。于是他找到了与自己研究的远缘链球菌相关的全部论文，但总共才有几十篇。事实上，许多微生物学家面临着类似的困境，甚至更糟。

近日，Jensen在bioRxiv上公布了一项研究成果，发现仅10种细菌就占了所有论文的一半，而近3/4已命名的细菌竟然没有一篇专门研究它们的论文。

“人们只详细研究了少数几种细菌。”Jensen表示，“但更多细菌，尤其是对人类健康和地球环境至关重要的微生物，目前特别缺乏研究。”

像其他生命科学家一样，微生物学家也会研究模式生物，希望从像大肠杆菌这样被充分研究的实验室“宠儿”中获得适用于其他生物的见解。

为了量化微生物学领域对少数模式生物的“偏爱”，Jensen查阅了一个包含43409种独特细菌的数据库，并统计了美国政府运营的生物医学文献库PubMed索引的论文数量。这些论文会在标题或摘要中提到细菌的名称。

不出意外，大肠杆菌以超过31.2万篇论文名列榜首，占总数的21%。前10名中的其他细菌有金黄色葡萄球菌、结核分枝杆菌和幽门螺旋杆菌等。然而，有74%的已知细菌在任何论文的标题或摘要中都没有被提及。

过去25年里，已知细菌与被研究的细菌之间的差距越来越大，部分原因是研究人员对微生物进行了大规模测序，不断扩展微生物名录。

意大利特伦托大学的Nicola Segata对研究结果倍感沮丧，但并不惊讶。除了一两个例外，大量存在于健康人类微生物组中的细菌并没有进入50种最佳研究细菌名单。Segata等人发现的许多对人类健康至关重要的微生物甚至未被命名，更不用说研究了。“还有很长的路要走，才能达到应有的研究水平。”Segata表示。

美国得克萨斯大学奥斯汀分校的Brett Baker指出，在海洋和土壤等多种生态系统中发现的微生物同样未得到充分研究。“自然界的许多主要生物都不在这个名单上，这是一个问题。”

研究人员表示，纠正细菌的发表偏差并非易事，但要想从微生物组研究中获益，就必须这样做。其中一个挑战便是在实验室中培育未被充分研究的微生物。“大肠杆菌之所以流行，部分原因是它容易生长，许多获得充分研究的微生物都具有这种特性。”Baker说。

Jensen乐观地认为，科学家可以学习培育重要但研究不足的微生物。在Baker看来，微生物学家可以从大自然中汲取灵感，研究实验室培育的微生物混合物。“这些东西往往不愿意独自生存。”

大量努力也许能填补空白。加拿大非营利组织“开放科学”的项目经理Shantal Al Habib表示，该机构的“向创新看齐”项目刚刚启动了一项耗资100万美元的工作，旨在描述1000种微生物在1000种不同条件下的生长特点，具体包括不同营养状况、氧气水平和温度等。

“开放科学”位于美国旧金山的科学项目负责人Pete Kelly补充说，这些数据将免费提供给科学家，帮助训练人工智能模型，以进一步深入了解微生物。

Jensen参加了“向创新看齐”项目。他认为，这样做的目的并不是让微生物学家放弃大肠杆菌等模式生物，转而研究更奇特的物种。“如果我们继续以同样的方式研究微生物学，那么要花1万年才能很好地了解所有不同的微生物。”（赵宇彤）

相关论文信息：

https://doi.org/ 10.1101/2025.01.04.631297