PDF《微生物学脚下的五道坎》

5 个问题. 1.实验能否鉴定微生物菌落之间的区别? 研究者能够通过分类的方法描述不同的微 生物菌落, 例如品种和基因.但是, 绝大多数的分 类工作都是分析微生物的 16SrRNA (RNA 的一 个亚基) , 这种 RNA 是一种古老的基因, 可变化 性极低, 因此具有很高的辨识性.但基于这种基 因的分析只能给研究者一个大概的范围, 例如与 肥胖有关的微生物菌落被分为不同的类别, 其中 含有多种微生物种类.如果将同样的评判标准应 用到动物界,那么一个装有

100 只鸟和

25 只蜗 牛的笼子与一个装有

8 条鱼和

2 只乌贼的鱼缸 是一回事, 因为笼子和鱼缸中脊椎动物和软体动 物的比例都是 41. 然而即便是同一个微生物物 种, 种群之间的基因区别也很大. 现代科技使得研究者能够更好地区分不同 的微生物物种, 人们可以在一份样本中同时研究 多种基因, 这使得绘制描述生物化学反应的 代 谢网络图 成为可能.通过此类分析, 研究者能够 鉴定基因的组成以及这些基因组合在一起对人 体健康状况的影响.但是, 想要弄清个别基因对 人体健康状况的影响是一件很困难的事, 除非研 究者能够弄清微生物菌落中每一个物种的特征. 以单独的细菌种类为例, 研究者已经证明: 通过接种疫苗, 30%已知的肺炎球菌已经被彻 底消灭. 但这有一个前提条件, 即研究者很清楚 要对付的是哪种基因, 并通过疫苗实现目的. 而 如果研究者不知道要针对哪种微生物,那么他 们就很难将相互联系密切且共同发挥作用的 不同微生物区别开,也不能从中提取出重要的 微生物物种. 此外, 基因组既含有对研究有用的 线索也含有可能误导研究的信息, 例如 假设蛋 白质 以及那些研究者目前无法理解的基因, 不 过他们却可以利用这些信息分别不同代谢网 络的功能. 人们需要从多种共同作用的基因中找到单 独测序的方法.研究者必须牢记一点: 表面上看 极为相似的东西实际上可能具备完全不同的作 用机理. 2.实验结果揭示的是一种因果联系还是一种 相关性? 当特定的微生物菌落被证明与某种疾病有 关时, 另一个问题就会浮现: 这种联系是因果联 系还是相关性.有时, 一种被认为与特定疾病有 关的细菌实际上只是 局外人 . 一篇于

2012 年发表的论文将生活在敬老院 的老人体内的微生物菌落与社区老人体内的微 生物菌落相对比,发现两者的构成极为不同, 而 且与身体虚弱关联很大.研究者在考虑了诸多有 关因素之后提出, 微生物菌落与老人虚弱无力之 间存在因果联系, 即饮食结构会改变体内的微生 物菌落构成, 进而对身体健康造成影响.这种解 释虽然与数据相吻合,但却无法反过来推测: 身 体健康状况的改变能否对体内微生物菌落的构 成造成影响, 研究者没有探究这一点.实际上, 身 体虚弱的人的免疫系统可能较弱, 且消化能力可 能也存在问题, 这些因素能改变微生物菌落的构 成, 这篇论文的问题很具有代表性. 3.微生物菌落的作用机理是什么? 科学家都明白一个道理, 相关性不代表一种 因果关系, 但如果两样事物是相互关联的, 那么 至少具有一定的因果关系, 只是不知道这种因果 联系的程度有多高.所以, 研究者必须通过实验 将微生物菌落的作用机理梳理出来. 在过去