近日,美國的白宮科技政策辦公室(OSTP)發布公告稱,對微生物群落或“微生物組”基本問題的研究,將有助於推動基礎研究邁向廣泛領域的實際應用,包括環境治理、糧食生產、營養與醫學研究等。鑒於微生物組研究在各個不同應用領域已經證實的和潛在的價值,OSTP將尋求廣泛的利益相關者群體(包括專家和公眾群體)的意見,分析微生物組研究現狀和發展需求,規劃下一步微生物組研究。OSTP鼓勵跨部門和科技領域的專家和感興趣的個人,就這一重要領域提出意見和反饋。
公告指出,基因測序技術的進步擴展了人類的微生物知識,揭示了各類複雜環境從高層大氣(之前被認為無法孕育生命的極端環境)到人類肺組織(原來認為是無菌)下的新物種。在某些地方,如人類腸道和腳下的土壤,經常可以發現龐大的微生物群落網。這些微生物群落,有時以新奇、意料之外的方式參與了生命的基本過程。例如,細菌被認為可以清理石油泄露後的水道,幫助人們消化食物(如海帶),並參與全球氮和碳循環。
微生物組的分析與改造可以為維護人類健康提供革命性的治療手段。例如,腸道微生物群落可能與多種疾病(包括肥胖)有關。隨著研究的進展,有望通過使用一種特定的益生菌、益生元或飲食改變,以影響腸道菌群的組成來治療肥胖症。存在利用類似的方法發揮作用的先例。在一項臨床試驗中,在接受和移植捐贈者捐贈的健康微生物組後,因艱難梭菌感染的病重患者獲得了完全康複。
微生物組科學的進步在農業和環境應用方麵也有巨大潛力。例如,植物微生物組已被證明可以影響植物耐旱性,而生活在牛胃中的微生物群會影響奶牛的營養狀況及甲烷釋放。進一步的研究可能導致新應用策略的開發,以防止水土流失、產生更多富有營養的作物、開發可以恢複受損生態係統的工具。最近還發現,在對流層生存的細菌可能會對水循環、烏雲和風暴的發生和氣候變化有重要影響。
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