纽约时报记者Emily Anthes报道说，一个由国际研究人员组成的研究小组已经绘制了一份世界各地60个城市的微生物图谱。

几个世纪以来，自然学家已经绘制出了世界上的动植物分布图，整理了候鸟和冷水鱼类的地图册，勾勒出了肉食动物和高山植物生存的地理概况。

现在，一个庞大的国际研究团队为这个收藏增加了新的内容：世界地铁微生物地图集。其中包含了来自六大洲60个城市的900多名科学家和志愿者收集的数据，从斯德哥尔摩到上海，从萨克拉门托到悉尼。

领导这项研究的威尔康奈尔医学院遗传学家克里斯托弗·梅森说，“我们有一群带着棉签和口罩的协调人员，从世界各地的城市收集遗传物质。”

他们发现，尽管每个城市地铁都有自己独特的微生物结构，但所有城市都有一个共享的“核心城市微生物群”。

这些科学家是国际MetaSUB联盟的成员，他们还发现了超过10000种以前未被确认的病毒和细菌，并在周三的《细胞》杂志上发表了这一发现。

“我们深入城市中心，寻找新生命形式的广度和宝库，”梅森博士说。“有时候，城市的栏杆和长凳的多样性与热带雨林一样多，甚至更丰富。”

许多这些微生物的来源和功能仍然是未知的，研究证明关于周围的微生物，我们还有很多需要了解。但科学家们强调，这些发现不应该引起恐慌。

“我们没有看到任何我们担心的事情，”该论文的作者之一、MetaSUB生物信息学主管戴维·丹科说。“人们一直都在接触这些东西。我们不希望人们害怕这些微生物，因为它们只是我们人类生活的生态系统的一部分。”

这项新研究的样本收集始于2015年，当时梅森博士对纽约市地铁系统微生物的研究，引起了国际上的兴趣。作为回应，他创建了MetaSUB联盟，研究世界各地城市的微生物。

研究人员和志愿者团队遍布60个城市的公共交通系统，从2015年到2017年收集了数千份样本。他们擦拭了各种各样的表面，包括转门、栏杆、售票机和公交车站和地铁车厢内的长椅。

在少数几个没有地铁系统的城市，团队专注于公交或火车系统。

科学家们的地下取样探险经常引起人们的注意。一些通勤的人非常好奇，干脆加入了志愿者擦拭队，而另一些人则坚称他们绝对不想知道地铁杆子上到底生活着什么。

乘客偶尔会误解研究人员用他们的小棉签做的事情。梅森说，“有一个人热情地感谢我们清洁地铁。”

“这意义重大，”美国西北大学的微生物学家埃里卡·哈特曼(说，她没有参与这项研究。“样本的数量和地理多样性，前所未有的。

研究人员还从纽约、丹佛、伦敦、奥斯陆、斯德哥尔摩和香港等六个城市的交通系统中，收集了空气样本，用于周三发表在《微生物组》杂志上的一篇关于“空气微生物组”的论文。

然后，研究小组从每个样本中提取并测序DNA，以确定其所包含的物种。总的来说，在所有的表面样本中，他们发现了4246种已知的微生物。其中三分之二是细菌，其余是真菌、病毒和其他微生物的混合物。

但这仅仅是个开始，他们还发现了从未被记录过的10928种病毒和748种细菌。

“我们可以看到这些是真实的——它们是微生物——但它们不在任何数据库里，”MetaSUB的前执行董事丹妮拉·贝兹丹说。

专家表示，这些微生物中的绝大多数可能对人类构成的风险很小。他们发现的几乎所有新病毒都可能是噬菌体，喜欢感染细菌的病毒，丹科博士说。

此外，基因测序无法区分死的生物体和活的生物体，而且没有一个环境是无菌的。事实上，我们的身体要想正常运作必须依赖一个丰富而有活力的微生物群落。

“我认为最重要的是不要惊慌，”科罗拉多大学博尔德分校的微生物学家诺亚·菲勒说，他没有参与这项研究。“其中大多数不是病原体，大多数可能是无害的，有些可能实际上是有益的。”

他们发现的一些新微生物，也可能成为新药物或其他有用化合物的来源。哈特曼博士说，“微生物的多样性多得令人难以理解。那里有很多我们并不真正了解的东西，可能会有我们还不知道的各种有趣的生物技术和各种有趣的化学成分。”

然而，在这个庞大的微生物群中，科学家们能够识别出31种不同的细菌，他们称之为“核心城市微生物群”，这些细菌几乎存在于每个城市的每个样本中。

这些细菌中大约有一半通常生活在人体，特别是皮肤上。其中包括痤疮角质杆菌，它以我们脸上的油脂为食，以及藤黄微球菌，它通过分解我们汗液中的化合物来产生体臭。

科学家发现，在空气中旋转的微生物中，皮肤细菌也占了一半。

核心微生物群还包含土壤细菌，以及一些更意想不到的物种，比如通常与海洋有关的摩德杆菌(Modestobacter marinus)。研究人员不确定它为什么会出现在世界各地的地铁站，但它对盐的高耐受性和抗辐射能力，可能使它特别耐寒，它在石头上长得很好。

事实上，核心微生物群中的一些物种具有类似的特征，这可能有助于它们在看似不适宜居住的环境中生存。

“一个钢铁栏杆可能不是一个适宜居住的地方，但它们可能已经适应了在那里生存，”梅森博士说。

目前，这只是几种可能的理论之一。丹科博士说，“对于其中一些东西的实际作用，我们还不能给出令人满意的答案。”

除了这个核心微生物群，城市之间还有巨大的差异。一些地理集群是明显的：北美和欧洲城市的微生物剖面不同于那些东亚城市。

平均而言，两座城市的距离越近，它们的微生物特征就越相似。

事实上，这些城市的微生物特征非常独特，科学家可以以88%的准确率确定样本来自哪里。

“把你的鞋给我，如果我对它进行测序，我大概能说出来，你来自世界上的哪里，”梅森博士说。

造成这些差异的原因尚不完全清楚。

气候和地理都起到了一定的作用：靠近赤道的城市比远离赤道的城市有更多的微生物多样性，而一些沿海城市的微生物通常与水有关。

不同城市的通勤者，也可能会从他们的身体中排出不同的微生物。此前的研究表明，人类微生物群因年龄、性别、地理位置和各种生活方式因素(包括饮食和药物使用)，而各不相同。

“根据其他研究，我们可以推测，人类皮肤微生物群可能反映了通勤者的人口特征，这在不同城市是不同的，”挪威国防研究机构首席科学家、MetaSUB空气倡议负责人马利尤斯·迪瓦德说。

但仍有很多谜团，还有很多变化无法解释。

“可能没有一种解释，”科罗拉多大学博尔德分校的菲勒博士说。“一些城市可能有更多的土壤被吹来，或者不同的食物，或者不同的植物对地面的空气产生微生物，或者不同的卫生习惯——我的意思是，有数百种不同的解释。但他们能看到这一点，真是太酷了。”

研究人员还将他们发现的基因序列，与可能赋予微生物打败抗生素和其他抗菌化合物能力的基因数据库进行了比较。这些“抗菌素耐药性基因”很普遍，存在于每个城市的空气和地表样本中，但是它们的类型和丰度在不同的城市之间有巨大的差异。

“他们发现了抗菌素耐药性基因，我并不感到惊讶，”哈特曼博士说。“它们无处不在，抗菌素耐药性是一种古老的功能，早在人类和人类使用抗菌素之前就存在了。”

微生物利用自己自制的抗菌化合物来对抗其他微生物，抗菌耐药性是一种自然适应，发现这些基因并不意味着地铁里潜伏着危险的超级细菌。

“仅从这些信息中，不可能推断出任何有关健康风险的信息，”迪瓦德博士说。”我们没有证据表明这些生物体实际上是活的，并且具有代谢活性”。

但是，全球抗菌素抗性基因目录，最终可能会帮助科学家们更多地了解微生物已经进化的生物防御系统，并帮助公共卫生官员监测可能在他们地区普遍存在的耐药基因。

“我们能不能给大家提个醒，让大家知道接下来会发生什么？”丹科博士说。“我们能否追踪细菌的传播或将来会使细菌对抗生素产生抗药性的基因？我们是否可以用这种方式来告知公共卫生部门应该如何使用抗生素？”

与此同时，工作仍在继续。联盟的研究人员希望更多地了解他们正在发现的物种的生物和生态学，以及它们可能如何影响人类健康。去年，他们开始对城市医院、废水和公共场所进行采样，以寻找引发Covid-19的SARS-CoV-2病毒的踪迹。

他们携带无菌棉签和收集管，继续探索世界地铁系统。

“我们不断发现新东西，”梅森说。“如果我们不再发现任何新物种，也许我们就会停下来说，好吧，我想我们已经耗尽了你在地铁里能找到的大部分东西。”