COVID-19检测依赖于一种1960年代在天然水池中发现的细菌,而它并非医学所依赖的唯一自然资源

A tour group is seen on Geyser Hill Boardwalks at Yellowstone National Park in Wyoming, U.S., January 28, 2019.
Thermus aquaticus is a great illustration of just how resilient life on Earth can be.Image: Reuters/Jacob W. Frank
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  • COVID-19的PCR检测之所以有效,是因为1960年代在黄石国家公园发现的一种细菌。

  • 这些微生物能够耐受温度变化,在检测过程中保持DNA链的稳定。

  • 自然界是药物的重要来源:马蹄蟹和太平洋紫杉分别是疫苗接种和癌症治疗的重要原料。

  • 但它们正受到过度采集的威胁。

  • 据世界自然基金会(WWF)称,不保护自然世界将使我们每年付出4790亿美元的代价。

仅美国、印度、英国、意大利和土耳其这五个国家便已于2021年5月20日前进行了10.46亿次检测,据“我们的世界数据”(Our World in Data)统计。

全球数十亿次COVID-19检测依赖于水生栖热菌(Thermus aquaticus)。Image: 我们的世界数据(Our World in Data)

这一成就部分归功于一种在55多年前于黄石国家公园发现的单细胞微生物,该公园横跨美国爱达荷州、蒙大拿州和怀俄明州。1960年代中期,微生物学家托马斯·布罗克(Thomas Brock)在此从园内著名间歇泉群中的一处大型温泉——蘑菇池(Mushroom Pool)——采集水样。

他发现了一株能够在近乎沸腾的蘑菇池水中存活的细菌。该生物最终被命名为水生栖热菌(Thermus aquaticus)。其耐受温度波动的能力使其非常适合多种医学检测需求。

托马斯·布罗克于1960年代在黄石国家公园蘑菇池发现的这种细菌,现已用于COVID-19的PCR检测。Image: 布罗克,托马斯。公有领域

其中尤为重要的是用于COVID-19检测的聚合酶链式反应(PCR)。PCR需要从患者的喉咙和/或鼻腔采集拭子,随后将样本送至实验室,反复加热和冷却以复制样本中的DNA。水生栖热菌用于维持DNA序列的结合,由于它能够耐受高温和低温,因此可以快速完成延伸DNA链所需的热循环。

自然帮助我们……

水生栖热菌生动地说明了地球上的生命具有何等强大的韧性。即使在最恶劣的环境之一中,生命依然存在。

这也表明生命之间相互关联、彼此依存,以及为何必须努力扭转数十年来的环境破坏,趁为时未晚。

几乎每一个接种过任何疫苗的人,都应当感激这种不起眼的马蹄蟹。这种外形古怪的海洋生物常被称为“活化石”,已存在约4.5亿年。它的血液同样奇特,呈亮蓝色。蟹的血液中含有一种凝血因子,对感染的存在会产生剧烈反应,自1970年代起便被广泛用于疫苗安全性检测。

许多糖尿病患者应感谢吉拉毒蜥,这是一种生活在墨西哥和美国西南部干旱地区的黑橙色蜥蜴。这种爬行动物的唾液中含有一种名为exendin-4的激素,已被证明可帮助2型糖尿病患者。exendin-4的合成版本称为Exenatide(艾塞那肽),以预充笔形式给药,每日注射两次。

现在我们必须帮助大自然……

紫杉醇是治疗乳腺癌最有效的化疗药物之一,也广泛用于治疗其他癌症。紫杉醇取自太平洋紫杉的树皮。该药以泰素(Taxol)之名销售,于2000年成为有史以来销量最高的抗癌药物。

太平洋紫杉也清楚地说明了保护自然栖息地为何如此重要。癌症仍是主要死因之一,2020年约夺去1000万人的生命,据世界卫生组织统计。癌症药物需求长期居高不下,就太平洋紫杉而言,这导致了广泛的过度采伐,严重到已被宣布为濒危物种。

据世界自然基金会(WWF)估算,自然的经济价值约为125万亿美元。WWF还计算出不保护自然世界的成本约为每年4790亿美元,或到2050年累计达10万亿美元。

你知道吗?黄石公园的稀有微生物是新冠病毒检测的关键。
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