美国为什么以总统之名推出微生物研究新规划？

但对于在地球上毕竟有几多种微生物这一基本问题，至今依然没有人能给出详细的谜底。不只由于微生物的数目重大，品种繁多，另外一方面，也是由于研究手腕的缺少，例如仅仅1克湿的泥土中就可能含有1010～1011个微生物个别，品种也可能跨越1.6万种。假如咱们想理顺它们的功效和彼此间的瓜葛，那末这一问题则更为繁杂，期待NMI规划可以或许让咱们窥伺微生物更多的奥秘。

作者： 年夜康健派编纂来历： 中国IDC圈2016-07-19 09:38:24

美国启动新的国度微生物组规划NMI

本文转自公家号 常识份子（the-intellectual）

编者案：

微生物于地球上无处不于，有人预计他们的品种可达1万亿种，但咱们对于它们知之甚少。只管此前微生物研究范畴已经无数个年夜科学工程，深切探究微生物，但5月13日，美国再次启动一项新的微生物规划 国度微生物组规划，拟经由过程该规划促成差别情况的微生物组研究。

撰文|田埂（元码基因CEO、首席科学家）

责编|叶水送

2016年5月13日，美国白宫科学以及技能政策办公室（OSTP）与联邦机构、私营基金治理机构一同公布启动新的国度微生物组规划（National Microbiome Initiative，简称NMI），以促成差别情况的微生物组研究。

按照白宫宣布的信息显示，新研究规划存眷的标的目的重要包孕以下几个方面：撑持跨学科研究，解决差别生态体系微生物的基本问题；开发平台技能，对于差别生态体系中微生物组的熟悉和常识的堆集，并提高微生物数据的拜候；经由过程公平易近科学、公家介入，扩展微生物的影响力。

这次微生物研究规划声势强盛：美国能源部、航空航天局、国立卫生研究院、美国国度科学基金会、农业部都宣布了响应的研究标的目的。这些部分将一路睁开情况微生物的研�����APP究，组成NMI的研究体系。美国当局以往每一年会投入3亿美元花于微生物研究上，NMI规划将会令这一范畴的经费增加1.21亿美元。作为对于白宫这一举措的回应，投资者和科研机构会跟进4亿美元的资助。

NMI规划将给咱们会带来甚么？这是一个很难回覆的问题，假如将与人类相干的所有情况微生物以及人体微生物都搞清晰，那末这将是人类熟悉生命汗青上主要的事务之一。同时研究东西和手腕的前进，将会提高微生物研究的效率。微生物自己是一个伟大的常识库，它将会于很年夜水平上转变咱们对于微生物、情况和咱们自身的立场。例如咱们经由过程糊口体式格局的转变，来增长微生物对于人体康健带来的影响。

事实上，除了了NMI规划外，今朝美国以及欧盟已经启动的年夜型人类微生物研究规划还包孕人类微生物组规划（HMP）以及MetaHIT。HMP规划是由美国国立卫生研究院启动，旨于网络跟人体相干的所有微生物，切磋微生物群落的品貌对于人体的影响，从而帮忙咱们相识其于人类康健以及疾病中的作用。MetaHIT规划是由欧盟第七框架规划(FP7)资助的子工程之一，致力在成立人肠道微生物基因与人体康健以及疾病的瓜葛。

2011年， 地球微生物规划 （Earth Microbiome Project）启动，该规划旨于经由过程对于全世界典型的情况样本举行宏基因组测序，包孕泥土、海洋、空气、淡水等生态体系，从而全方位地阐发微生物群落的多样性及其功效。于海洋微生物研究方面，科学狂人克雷格 文特尔（Craig Venter）可以说始终走于时代的前沿，其创建的克雷格 文特尔研究所（J. Craig Venter Institute）早于2004年就揭晓了关在马尾藻的基因组研究。今朝，他的研究组已经于全世界网络了数千份海洋资源的样本。

不成思议的微生物

微生物一词来自英文Microorganism，指糊口于显微尺寸下的生物，可所以单细胞或者多细胞生物，包孕：细菌、真菌、病毒和一些小型的原活泼物等等。从1674年列文虎克(Antonie van Leeuwenhoek) 发现显微镜最先，微生物逐渐被人们科学地熟悉，曾经经有报导指出地球上存于1万亿种微生物，但此中只要很是小的比例被人描写过。

从对于流层顶部的年夜气层到海洋深处，从冰山之巅到生命禁区的戈壁之深，从近百摄氏度的海底火山口到高盐的盐湖，都有微生物的身影。于咱们的身体上，微生物从皮肤到咱们的肠道，通常跟外界接触之处都有它们的存于。微生物比人类更早的呈现于地球上，它们无孔不入、无处不于。今朝，美国航空航天局（NASA）的科学家于追寻宇宙微生物的存于。

差别的微生物种群，图片来自NIH

微生物对于人类的主要意思

微生物组（Microbiome）是指一个特定情况中的微生物群，它们糊口于必然情况空间，彼此影响并相互均衡，从而造成了相对于不变的生态情况。微生物不只能连结生态体系的康健功效，而且影响人类康健、天气变迁、食粮保险等。部门功效性微生物还与人类的慢性疾病相干，如肥胖、糖尿病、哮喘等。它们于农业出产力、生物燃料的出产和食物加工等范畴也阐扬主要作用。

事实上，人类对于微生物最早的熟悉，多是食用发酵变质后的食品惹起中毒时的疾苦影象。厥后人类就最先学会使用酵母菌来发酵出产易在消化的食品，如面包、醋以及酒类等。自200年前发酵工业鼓起之时，人们最先年夜范围使用工业微生物，此中闻名的是酵母菌和出产各类抗生素使用的工业菌。哄骗微生物出产阿片类药物和紫杉醇、青蒿素等药物，也已经再也不鲜嫩。有科学家于研究经由过程微生物来出产人类需要的所有食品、药品、耗损品等糊口所需。今朝，基在工业微生物的发酵工业产值已经经跨越4000亿元，并且人类对于工业微生物的需求还于扩展。

于人类盘曲的汗青上，微生物也激发了形成年夜量灭亡的风行性疾病，如黑逝世病、流感、疟疾等。虽然许多微生物是人类的致病原，但咱们也应看到，它们也可孕育发生像青霉素如许的抗生素。跟着科技的成长和常识的更新，人们慢慢哄骗微生物来出产疫苗、抗生素等，帮忙人们战败感染病。

肠道微生物是近些年的研究热门，它们寄生于人类肠道中，数目是咱们自身细胞的数倍。虽然人类好久之前就已经相识到肠道微生物跟人类的瓜葛紧密亲密，但直至近些年来，研究者才展现肠道微生物于人类康健以及疾病中起到主要作用。经由过程与咱们的年夜脑的联系关系，肠道菌群既可节制人类的情绪，还影响咱们对于食品的爱好。于人体免疫体系方面，研究者发明它们于免疫成长的历程中起到主要作用。微生物还与人体呼吸性疾病、朽迈和癌症瓜葛紧密亲密。于药物使用方面，研究者也于存眷肠道微生物与抗生素、免疫医治的瓜葛。现实上，研究者已经把肠道微生物作为用药的对于象来看待，肠道菌群俨然已经是一个不成轻忽的器官。

研究虽迅速，但相识仍很是有限

显微镜的呈现，让人们可以不雅察微生物的形态。跟着各类微生物造就技能的成熟，人们可以对于微生物连续的不雅察，并按照形态等特性举行分类。DNA测序以及份子遗传学的成长，使患上16sRNA基因测序成为微生物分类的重要研究要领。而高通量测序技能（Next Generation Sequencing，NGS）的呈现则让年夜量鉴定微生物成为可能。近来5年，微生物组的研究常常是顶级学术杂志的常客，以至每一一期的杂志都有微生物群落的论文揭晓。

但对于在地球上毕竟有几多种微生物这一基本问题，至今依然没有人能给出详细的谜底。不只由于微生物的数目重大，品种繁多，另外一方面，也是由于研究手腕的缺少，例如仅仅1克湿的泥土中就可能含有1010～1011个微生物个别，品种也可能跨越1.6万种。假如咱们想理顺它们的功效和彼此间的瓜葛，那末这一问题则更为繁杂，期待NMI规划可以或许让咱们窥伺微生物更多的奥秘。

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