当前的微生物学研究如同‘盲人摸象’，由于各国的研究方法和标准不统一，使得数据难以比较及整合，这种‘碎片化’现状造成资源的极大浪费。

具有独特生理代谢优势的微生物，在解决地球各类危机中所起到的作用已完全超乎我们的想象——从污水处理到气候变暖，人类如今所面临的能源短缺、环境污染、粮食安全、疾病流行等几乎所有问题的背后，都少不了微生物的参与。

如何通过微生物组研究化解危机？日前，中、美、德三国科学家在《自然》杂志上发文呼吁，要想搞清楚微生物如何影响人和地球的健康，需要全球科学界集结一支多学科背景的国际研究队伍，启动“国际微生物组计划（IMI）”。

这三位科学家分别是德国马普海洋研究所教授尼克尔·杜比利艾、美国夏威夷大学教授玛格丽特·麦克福尔·盖恩和中国上海交通大学教授赵立平。

赵立平日前在接受《中国科学报》记者采访时指出，当前的微生物学研究如同“盲人摸象”，由于各国的研究方法和标准不统一，使得数据难以比较及整合，这种“碎片化”现状造成资源的极大浪费。只有将全球数据整合在一起，才能真正解开地球微生物群落的更多秘密。

“碎片化”亟待破题

微生物组是微生物群落里所有基因组信息的总和，它决定着一个群落能够执行怎样的功能。深入研究和解析微生物组的信息总量、分布特征和表达规律，是解决当前能源、农业、医疗等领域中诸多难题的关键，具有不可估量的经济和社会效益。

正是意识到这一点，去年10月28日，美国48位科学家在《科学》杂志上联合发文提出 “联合微生物组计划（UMI）”，开展对人体、植物、动物、土壤和海洋等几乎所有微生物组的研究，并希望美国能将其与“精准医疗”和“脑科学”两大科学计划予以同样重视。

然而，在上述三位科学家看来，这仍只是一个美国项目，地球生物群落并没有国界线，揭示它的秘密需要全世界的努力。微生物组研究的成功需要全球生物学家、化学家、地质学家、数学家、物理学家、计算机专家以及临床专家的合作。

去年10月29日，他们就在《自然》杂志上发文，建议在UMI的基础上启动IMI，召集所有相关学科的专家一起工作，使不同国家和研究领域能够共享标准，从而实现资源的整合。

实际上，自2005年巴黎“人类微生物组圆桌会议”之后，国际科学界就开展了至少8项人体微生物组研究计划，这些计划生成了大量数据，但却难以比较和整合。比如用不同的软件包分析同一个生物样品的测序数据，对该样品含有的微生物物种数量的估计可能差2~3个数量级。

不同学科之间的“碎片化”以及研究之间缺乏协调合作，已经成为微生物组研究的两大绊脚石。

“当科学研究面对一个复杂问题的时候，就相当于盲人摸象。有很多人在摸，但摸的却是不同的象，而且摸不同部位的人不能有效地互相交流。由于每个人看到的都是局部，每个学科都有自己的专业术语，当大家在一起讨论时就如鸡同鸭讲。”赵立平打趣地说，“只有让所有的盲人都去摸同一头象，而且互相交流，才能揭示出完整的真相。”

在赵立平看来，有很多问题一定要把不同地区、不同环境的数据综合到一起，才能够揭示出规律。以全球变暖为例，微生物的生命活动释放的温室气体的量不亚于人类生产和生活的释放量，也就是说，控制工业碳排放并不能解决根本问题，而只有把全球的数据整合在一起才能够真正揭示问题和规律。

整合需解决两大任务

“数据是一种最宝贵的资源，要让这些资源发挥它的效益，就必须解决能不能整合和愿意不愿意整合的问题。”赵立平告诉记者，IMI的第一个任务就是解决数据整合的技术问题，要为整个微生物组研究找到各个领域、各个学科通用、有效的方法。

这听上去很难，但实际上目前的技术水平已足以具备支撑这一庞大计划的基础，完成首个任务所需要具备的技术就是