第 2 章
人人都是自己的菌群科学家
公民科学如何把肠道研究从精英实验室带进了每一个普通邮箱
5484 字 · 约 16 分钟
2012年秋天,科罗拉多大学博尔德分校的一间实验室里,罗布·奈特正在拆一个来自堪萨斯州的普通纸箱。箱子里是一根棉签,装在密封袋里,旁边附着一张手写便条,大意是:希望这对你们有用。寄件人是一位五十多岁的农场主,他在网上看到了奈特和杰夫·利奇发起的众筹项目,捐了九十九美元,然后按照说明书在卫生间里完成了采样,把棉签塞进信封,投进了门口的邮筒。 那根棉签在室温下穿越了两个州,历时数日才抵达实验室。按照传统微生物学的标准,这份样本几乎不值一提:没有冷链,没有标准化采集流程,没有临床护士监督。但奈特知道,他需要的不是一根完美的棉签,而是一万根足够真实的棉签。他需要的是规模。 美国肠道计划就是从这样一根棉签开始的。它最终汇聚了来自美国、英国和澳大利亚逾万名普通人的粪便样本,成为当时世界上规模最大的开放性人类微生物组研究平台。它告诉科学家,当数据库足够大,那些在小样本时代永远藏在噪声里的规律,会突然从数字里浮现出来。
本章要点
美国肠道计划用公民科学的众包模式,把肠道微生物组研究的样本量从数百人推进到逾万人,完成了一次方法论上的范式跃迁。它首先证明了邮寄棉签经过校正后可以产出可信的科学数据,然后用这些数据揭示了三件精英实验室小样本时代根本看不见的事:简化的饮食标签(比如"纯素食主义")对菌群结构几乎没有解释力,真正重要的是一个人实际吃进去的植物种类有多少;个体经历重大事件(比如手术)后菌群的剧变幅度可以超越不同生态系统之间的差异;以及,当代谢组学被引入分析,饮食多样性与菌群多样性之间的关联网络远比16S测序所能呈现的更为复杂。
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