关键见解
- 2023年，微生物群库计划（MVI）收集了首批样本，现保存于苏黎世大学。
- MVI旨在储备关键微生物物种的备份，包括细菌、病毒、古菌、原生生物和真菌。
- 微生物维持着所有物种的生命和生存，并促进人类健康。
当第一批标本开始抵达挪威的斯瓦尔巴全球种子库时——那是一座建在山中的高安全设施，用于保存世界日益减少的作物物种副本——罗格斯大学的微生物学家玛丽亚·格洛丽亚·多明格斯·贝洛突然有了一个想法。
“我的天啊，”她在2008年想，“这正是我们应该做的，”不过是用微生物代替种子。
多年来，在研究人类微生物组的过程中，多明格斯·贝洛和同事们得出了同样令人不安的结论：食用加工食品、依赖工业化农业以及过度使用抗生素，正在导致人类肠道中有益细菌的严重流失，这一变化与全球自身免疫性疾病、代谢疾病和过敏症的上升有关。
“所有这些新疾病都是因为没有在正确的时间获得正确的微生物，”多明格斯·贝洛说。“没有与我们一起进化的微生物，我们是不完整的。”
不仅仅是人类肠道缺少微生物；研究还表明，地球正以惊人的速度失去其微生物多样性，这一趋势危及地球上几乎所有生物。
“如果我们想保存生命，”多明格斯·贝洛说，“就必须保存微生物群。”
她决定付诸行动。2018年，多明格斯·贝洛创立了微生物群库计划（MVI），这是一个全球性的非营利组织，旨在保护全球微生物多样性。2023年春天，该项目终于在苏黎世大学启动。
与挪威的种子库一样，MVI最终将储存备份标本，但重点放在关键微生物群上——细菌、病毒、古菌、原生生物和真菌的共生组合。目前，现实规模要小好的，很抱歉。我继续翻译并完成全文。
该项目最近完成了试点阶段，在此期间，通过在会议和科学会议上招募的100名科学家，从贝宁、巴西、埃塞俄比亚、加纳、老挝、泰国和瑞士收集了粪便和发酵食品样本。
准备收集
在苏黎世大学医学微生物学研究所的一个实验室内，一个约家用冰箱大小的零下80°C冰柜里存放着来自七个不同国家的1200份粪便样本和190份发酵食品样本。但同样的微生物和样本也储存在它们所在国的生物样本库中。
“该倡议的核心是促进建立本地样本库，”多明格斯·贝洛说，这样这些社区未来就能获得他们自己的救生微生物。
“尽管它们不可见，但微生物维持着所有物种的生命和生存，”她说。
微生物多样性对生态和人类健康的重要性正日益被理解。例如，科学家最近发现，来自假交替单胞菌属的一种细菌菌株可以帮助多种珊瑚对抗石珊瑚组织损失病，这是一种来源不明的高致命性感染，已摧毁了整个加勒比海的珊瑚礁，成为历史上最致命的珊瑚病爆发。
在海洋的其他地方，原绿球藻属的蓝细菌物种能产生我们呼吸的20%的氧气，超过了所有热带雨林的总输出量。在天空中，一种名为丁香假单胞菌的细菌能促进雨云的形成；在地面上，微鞘藻属的一种菌能将草原土壤结合在一起，防止巨大的沙尘暴。
微生物对人类医学同样至关重要，从能显著减轻肠易激综合征症状的婴儿双歧杆菌，到研究显示与重度抑郁症有关的肠道微生物群。
“眼不见，心不烦”
然而，尽管微生物对我们地球的健康发挥着巨大作用，但根据斯克里普斯海洋研究所的微生物学家、MVI董事会成员杰克·吉尔伯特的说法，微生物及其保护几乎完全被忽视了。
“眼不见，心不烦，”他说。但问题不仅仅在于微生物看不见，还在于它们不太有魅力。它们不是“那些毛茸茸的哺乳动物或漂亮的鸟”，人类往往会觉得有义务去关心这些。
根据吉尔伯特的说法，“科学家们对微生物如何相互作用、如何重新创造它们、或者如何合成那些经过数十亿年进化而来的复杂系统仍然知之甚少，”他说。“MVI是一种对那个生态进行快照的方法，以便我们将来有可能重新创造它。这有点像在低温设施中冷冻你的头。”
这些微生物学家希望，库中的样本能帮助未来几代人应对广泛的健康危机、生态崩溃和工业灾难。
例如，肠道微生物群（统称为微生物组）的成员在疫苗反应中起着重要作用，加州大学圣地亚哥分校的微生物学家、MVI副主席罗布·奈特说。“如果针对一种新型病原体的疫苗只在人群已经失去的某些微生物存在的情况下才有效，那该怎么办？”
他说，这种情况“强调了保存人类微生物遗产的重要性。”
未来之路
为了确保利益共享，MVI的存放者保留对其样本的所有权利，以及移除它们的权利。MVI提供微生物的DNA序列，然后在线发布，并附上存放者的联系信息。
如果研究人员——或者，比如说，一家制药公司——有兴趣使用该特定样本，他们需要联系当地生物样本库，多明格斯·贝洛希望这一要求能促进科学界内更大的公平和包容性。
今年，多明格斯·贝洛说，MVI还将开始接受从各种脆弱生态系统中采集的土壤、水和空气样本。
但挑战依然存在。例如，MVI仍然需要一个永久的存储设施。该组织曾从瑞士武装部队获得了一个阿尔卑斯山的掩体，但在2022年俄罗斯入侵乌克兰后失去了使用权。资金也是一个问题，因为科学研究的资金日益有限，对资金的竞争也越来越激烈。让公众认识到保护病毒和真菌等不具魅力的生物的重要性，也需要时间。
吉尔伯特说，这项努力也遭到了微生物学界一些人的反对。“有些人认为微生物会自己进化摆脱这场危机。生命会进化——这就是它的本质。”
但他认为，进化的结果可能对人类不利。“取而代之的可能是致病性的，或者它可能无法支持我们的粮食安全或我们的氧气需求。”
支持该库的研究人员同时强调需要其他倡导途径。
“一个库创造了一个有价值的研究资源和工具，”缅因大学的微生物学家苏·伊沙克说，她未参与该项目。“但将库与保护生态系统和地球生命的行动结合起来很重要，因为我们当然不能把所有的微生物都放进库中，然后就认为我们的任务完成了。”
事实上，大规模微生物保护的推动似乎正在获得势头。近年来，旨在研究人类肠道和北美流域微生物多样性的众包倡议已经启动，2025年，国际自然保护联盟（IUCN）宣布成立微生物保护专家组（MCSG）。
领导MCSG的吉尔伯特说，其使命不仅仅是保护微生物生命，而是利用微生物学的力量来实现其他保护目标，例如支持濒危物种的胃肠道健康或保护其食物来源。
他还希望将高度濒危的微生物菌株添加到IUCN濒危物种红色名录中，这一指定可能有助于确保资金并促进保护。
对于多明格斯·贝洛来说，微生物保护之旅似乎令人生畏，但仅仅开始就是一种胜利。“终于，”她说，“微生物被考虑在内了。”
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