文章简介：空气中微生物含量超出想象
本报讯 城市空气中充满了细菌等微生物。据《科学》杂志在线报道，近日，对美国两座城市空气微生物的遗传学研究表明，作为全球微生物生态系统一个重要组成部分，空气中微生物的存在情况超出了人们的想象。
空气中的细菌传播暴露在极端的温度、湿度和辐射中，所以有人认为空气中的细菌在变化形态和数量上远不如陆地上的细菌。但是这种说法很难得到验证。
传统的细菌数量测量方法及数据仅仅是在实验室中进行的。而在实验室中，细菌的数量不仅相对减少，而且经常处于静止状态，需要其他外部条件来促进这些细菌的生长。所以在实验室中研究空气中的微生物群没有实在意义。
因此，找到一条监测空气中微生物含量的便捷途径，不仅可以促进整个微生物生态系统的基础研究，而且对于防御“生物恐怖袭击”具有非常大的意义。
“9?11”事件后，美国政府高度重视生物反恐，并制定了三个反生物恐怖计划，即生物监测计划、生物传感计划和生物盾牌计划。
生物监测计划是美国国土安全部、环保局、疾病控制与预防中心的一项投资1.29亿美元的合作计划，旨在提供生物威胁的早期预警系统。在生物监测计划的资助下，美国全国30个城市设立了4000多个大气监测站，日夜监测大气样本中是否含有美国疾病控制与预防中心确定的危险病原体清单所列的物质。这个系统目前已迅速建立起来，并开始发挥作用，但要充分利用它还需很多工作。
为了抓住空气中的微生物，加州劳伦斯?伯克利国家实验室的一个研究小组在微生物学家Gary Andersen的领导下制造了一个名为种族芯片（Phylochip）的微生物探测器。这种探测器可以在微生物成长为可以看得见的生物群之前，通过捕捉这些微生物的RNA(rRNA)来检测出它们的单个细胞，进而去破坏它们。微生物探测器中的一种荧光剂可以通过识别微生物的rRNA来将捕捉到的微生物分类。
为了获取含有微生物的大气样品，研究人员在得克萨斯州的奥斯汀和圣安东尼奥分别设置了3个检测站。2003年夏天，研究小组通过过滤器以每小时10公升的速度收集大气样品，这一过程持续了17周。
检测的结果令人惊讶，一些已列入生物恐怖袭击黑名单的非病原微生物，如炭疽、土拉菌等广泛存在于城市的空气中。这说明，近几年来，生物监测计划的报警系统一直处于“哑火”状态。更令人惊讶的是，在空气中发现的1800种微生物与在土壤中发现的同类微生物有着很大区别。近日，该研究小组在美国《国家科学院院刊》上发表文章，阐述了这一发现。文章还指出，随着天气情况的变化，空气中的微生物每周都有很大变化。
玻尔得市科罗拉多大学微生物学家Norman Pace说：“我们不得不承认人类已经陷入了一个微生物的世界。但这项研究还需要在更多的地方收集更多的样品。”
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