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自某一天我讀過Arwyn的博文后就再也沒有停下來過！他曾經(jīng)曬出自己大學(xué)課程的研究結(jié)果，關(guān)于為什么薰衣草等常用精油的殺菌效果居然比漂白劑等有毒化學(xué)物質(zhì)更好。多么令人震驚的結(jié)果！后來我與他取得聯(lián)系，經(jīng)過一段時間后，慢慢了解到他在做的更厲害的事情：北極冰雪地區(qū)微生物與全球氣候變暖相關(guān)性的研究。

我問了他一些的問題，得到如下回答。

1、向MOBIO介紹下你的課題吧

我的研究主要方向是微生物與冰川系統(tǒng)互作。這個夏天我們的團(tuán)隊非常忙碌，忙著做斯瓦爾巴特群島、加拿大北極圈、格陵蘭島、瑞典北極圈和歐洲阿爾卑斯山脈的項目。目前我們正集中精力對英國皇家學(xué)會贊助的格陵蘭島項目進(jìn)行研究。該項目旨在了解格陵蘭冰原表面微生物群落結(jié)構(gòu)隨著時空的改變會發(fā)生怎樣的變化。我現(xiàn)在在一個由Dark Snow Project運營的科學(xué)營與兩位合作伙伴一起收集樣品、做實驗。他們分別是，Aberystwyth大學(xué)的Tristram Irvine-Fynn博士和Derby大學(xué)的Joseph Cook博士。

2、這項目為什么那么重要

不久前科學(xué)家們還在認(rèn)為冰川和冰原是不利于生物生存的極端環(huán)境。現(xiàn)在我們知道微生物在冰川和冰原表面、里面或者下面是很豐富、活躍甚至多種多樣的。冰川系統(tǒng)中微生物種類很廣泛卻少被探究，而它們在冰川和冰原的演變過程中卻扮演著非常關(guān)鍵的角色(DOI: 10.1002/wat2.1029)。最近我們發(fā)表了一些關(guān)于冰原表層微生物豐度的文章(e.g. DOI: 10.1002/cyto.a.22411)。大眾似乎習(xí)慣于用國際標(biāo)準(zhǔn)單位多少個"曼哈頓"來直觀地衡量冰川所受災(zāi)害程度。我計算過，一曼哈頓大小的冰川，其表面數(shù)米厚冰雪所生活的微生物數(shù)量，可相當(dāng)于整個曼哈頓市人口的體細(xì)胞的總和。而我們僅僅是從大約10年前才逐漸意識到這些地方也存在著生命。

另一方面，冰川的溶解不只會導(dǎo)致海平面上升，還產(chǎn)生生態(tài)問題。冰層表面微生物的棲息環(huán)境容易受氣候變化的影響并產(chǎn)生放大效應(yīng)。冰川表面的生物薄膜和聚合物，例如冰塵和冰生或雪生藻類，會使冰變黑，減少反射，從而促進(jìn)冰川溶解。在漫長的相互作用過程中，微生物會對冰川和格陵蘭冰原表層的溶解表現(xiàn)出強(qiáng)大的生物反饋作用。我們可以從衛(wèi)星觀測圖上看到低反射的黑色區(qū)域正在快速溶解。而當(dāng)親自置身這些地方的時候，你會發(fā)現(xiàn)這些區(qū)域被冰塵生態(tài)所覆蓋，并且變黑也是由冰塵中微生物產(chǎn)生的腐殖質(zhì)堆積導(dǎo)致的。

3、這會有哪些潛在影響呢？

希望我們的項目對繪制微生物群落結(jié)構(gòu)隨時空變遷產(chǎn)生的變化圖譜會有所幫助，尤其是在理清種群結(jié)構(gòu)與冰川融化之間的關(guān)系方面。盡管上面提到我們研究目的是微生物怎樣導(dǎo)致冰溶的，但微生物如何對冰溶做出反饋也我們研究的另一重要方面。2012，短短數(shù)天內(nèi)，格陵蘭冰原97%的冰雪發(fā)生融化？。基于之前對Svalbard冰川的研究，我預(yù)測(doi:10.1038/ismej.2013.51)某些微生物種群會對冰溶做出反應(yīng)，有了可利用的液態(tài)水和鹽分，格陵蘭冰原上會爆發(fā)性形成覆蓋面積巨大但存在時間較短的微生物群。實際上這是件非常重大的事情，但由于它發(fā)生在看不見的微生物界，兩年后我們?nèi)圆恢�道它發(fā)生到底有沒有發(fā)生。上周六我們有幸從內(nèi)陸帶回來一些樣品，以研究其微生物在應(yīng)對以往冰溶期的過程中是否發(fā)生了群落結(jié)構(gòu)變化。我已經(jīng)迫不及待想把這批樣品盡快送回位于Aberystwyth的實驗室了

4、你的研究對公眾來說有什么重要意義？

我的團(tuán)隊對微生物與表層冰層互作研究懷有濃厚興趣。對我們來說，一開始只是出于學(xué)術(shù)追求，但現(xiàn)在因為生物與冰溶之間的相互作用，這個課題已經(jīng)被賦予了更廣泛的意義。我們都知道，當(dāng)氣候變暖時，地球冰川和冰原溶解會導(dǎo)致海平面上升。影響遍及世界各地的人，比如居住在沿海低洼地區(qū)的人將面臨遭受洪水的風(fēng)險，數(shù)以百萬計的人依賴冰川融化補(bǔ)給水資源，還有其它靠生長在這些地區(qū)農(nóng)作物為食的人。越來越多的證據(jù)顯示微生物代謝很大程度上加速了表層冰的融化，所以我們的工作雖小，但對認(rèn)識冰融對我們生活會造成什么樣的影響，很重要。

5、MO BIO是怎樣幫助到你們的？

我使用MOBIO的試劑盒來提取環(huán)境樣品的核酸差不多有十多年了，提取過上千份樣品，包括各種類型的土壤、沉積物、生物薄膜、河水、冰融水、積雪、空氣乃至冰塵這種因生物豐度非常低且富含腐殖質(zhì)等PCR抑制因子的典型的極具挑戰(zhàn)性的樣本，其中提取失敗的總共不過六、七份！是MOBIO的試劑盒使得環(huán)境樣品的核酸更容易獲得了。

其次，我們正日漸面臨一場我將其稱之為"現(xiàn)代冰川生物學(xué)啟蒙"的挑戰(zhàn)——到處都是冰塊，而且還不是凍成一整塊的！我們工作的環(huán)境很偏僻，根本不可能有超低溫冰箱。在此用液氮或干冰是不切實際的。然而，保護(hù)好能代表采樣瞬間微生物群落結(jié)構(gòu)的高質(zhì)量核酸對我們來說非常重要。土壤保護(hù)液等穩(wěn)定試劑幫了我們很大忙。

Arwyn，你不是在開玩笑吧？我們的地球得感謝你，感謝你的研究，感謝你這份對工作的熱情！對了，還要恭喜你最近贏了微生物組學(xué)獎，也祝愿科學(xué)界明日之星的你們再接再厲！

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