0:00:01.165,0:00:04.597
我是田纳西大学的[br]一位海洋微生物科学家，

0:00:04.597,0:00:07.262
我想告诉大家，有一些微生物

0:00:07.262,0:00:10.394
非常的奇特与美妙，

0:00:10.394,0:00:14.181
它们挑战着[br]我们对地球上生命的认知。

0:00:14.181,0:00:15.750
我想问大家一个问题。

0:00:15.750,0:00:18.741
如果你曾经觉得坐潜水艇去海底

0:00:18.741,0:00:21.418
很酷的话，请举起你的手。

0:00:22.372,0:00:23.256
很好。

0:00:23.256,0:00:25.832
大部分人都举了手，[br]因为海洋真的很酷！

0:00:25.832,0:00:28.559
好的，那如果

0:00:28.559,0:00:31.723
你想去海底的原因是[br]这会让你更加接近

0:00:31.723,0:00:34.262
海底令人激动人心的泥，

0:00:34.262,0:00:37.169
请举起你的手。

0:00:37.169,0:00:38.277
(笑声)

0:00:38.277,0:00:39.591
没人啊！

0:00:39.591,0:00:41.470
我是这个屋子里的唯一一个。

0:00:41.470,0:00:43.374
好的，我总是在想，

0:00:43.374,0:00:45.729
我每天醒来后的大部分时间

0:00:45.729,0:00:49.483
都花在决定我们可以[br]探入地球多深这件事上，

0:00:49.483,0:00:53.270
并且还会发现有一些活着的生命，

0:00:53.270,0:00:55.726
因为我们还是不知道[br]关于地球上的生命这个

0:00:55.726,0:00:57.513
最基本问题的答案。

0:00:57.513,0:01:01.227
在上世纪80年代，一位叫做[br]约翰·派克斯的英国科学家，

0:01:01.227,0:01:03.135
也同样沉迷于这个问题，

0:01:03.135,0:01:05.862
他想出了一个疯狂的点子。

0:01:05.862,0:01:11.448
他相信在全世界的海洋底部[br]都有一个巨大，深邃，生机勃勃的

0:01:11.448,0:01:13.067
微生物圈，

0:01:13.067,0:01:15.689
深入海床达几百米，

0:01:15.689,0:01:16.854
听起来很酷，

0:01:16.854,0:01:20.076
可是唯一的问题是，没人相信他，

0:01:20.080,0:01:22.923
而其背后的原因是

0:01:22.923,0:01:27.107
海洋的沉积处可能是[br]地球上最枯燥乏味的地方了。

0:01:27.107,0:01:28.111
（笑声）

0:01:28.111,0:01:31.230
那里没有阳光，没有氧气，

0:01:31.230,0:01:32.793
可能最坏的情况是，

0:01:32.793,0:01:36.932
那里没有新鲜的食物供给[br]已经持续长达几百万年。

0:01:36.932,0:01:38.938
你不需要一个生物学博士学位

0:01:38.938,0:01:41.597
就会知道那里不是一个[br]寻找生命的好地方。

0:01:41.597,0:01:42.548
（笑声）

0:01:42.548,0:01:45.849
但是在2002年，[br]约翰说服了足够多的人

0:01:45.849,0:01:49.587
相信他会有新发现，[br]于是他得到了一个在一艘叫做

0:01:49.587,0:01:53.073
乔伊斯决心号的[br]钻探船上考察的机会。

0:01:53.077,0:01:56.151
他和来自丹麦的波巴克·约金森[br]一同进行了那次考察。

0:01:56.151,0:01:57.807
他们终于可以拿到

0:01:57.807,0:02:01.286
真正的深海下表层的样本，

0:02:01.286,0:02:04.123
没有接触到任何[br]表层微生物的污染。

0:02:04.123,0:02:09.496
这艘钻探船可以钻进海底几千米，

0:02:09.496,0:02:12.920
泥被储存在一个接一个的[br]管子里按顺序被打上来，

0:02:12.920,0:02:15.634
就像这样长长的管子。

0:02:15.634,0:02:19.477
然后由像我这样[br]在船上的科学家拿着，

0:02:19.477,0:02:22.491
在船上处理重要的部分，[br]然后把它们送回

0:02:22.491,0:02:24.614
实验室，再进行更深入的研究。

0:02:24.614,0:02:26.211
当约翰和他的同事们

0:02:26.211,0:02:29.714
初次拿到了这些宝贵，[br]新鲜干净的深海样本时，

0:02:29.714,0:02:31.589
他们把样本放在了显微镜下，

0:02:31.589,0:02:35.752
并看到了像这样的图片，

0:02:35.752,0:02:37.933
这其实是最近一次考察拿来的样本，

0:02:37.933,0:02:40.443
数据来自我的博士学生，[br]Joy Buongiorno。

0:02:40.443,0:02:42.821
你们可以看到背景有些雾蒙蒙的东西。

0:02:42.821,0:02:45.574
那是泥，深海泥，

0:02:45.574,0:02:49.585
亮亮的绿点，被绿色荧光染色的

0:02:49.585,0:02:52.363
是真的，活着的微生物。

0:02:53.173,0:02:56.127
现在我需要告诉你们[br]微生物真正悲剧的地方。

0:02:56.127,0:02:58.180
它们在显微镜下看起来都一样。

0:02:58.180,0:02:59.921
我是说，初次预测的时候。

0:02:59.921,0:03:03.517
你可以拿着世界上[br]最迷人的有机组织，

0:03:03.517,0:03:07.237
比如说一个可以呼吸铀的微生物，

0:03:07.237,0:03:09.633
和一个可以产生火箭燃料的微生物，

0:03:09.633,0:03:11.243
把它们和一些深海泥混在一起，

0:03:11.243,0:03:13.454
然后把它们放在显微镜下观察。

0:03:13.454,0:03:15.405
它们只会是一个个小点点，

0:03:15.405,0:03:16.754
很让人抓狂。

0:03:16.754,0:03:19.259
所以我们不能通过[br]它们的样子来辨别它们。

0:03:19.259,0:03:21.569
我们需要用DNA, 像指纹一样

0:03:21.569,0:03:23.274
来分清谁是谁。

0:03:23.274,0:03:25.464
我现在来教你们怎么做。

0:03:25.464,0:03:29.534
我编了一些数据，[br]我要给大家展示这些模拟数据。

0:03:29.534,0:03:31.837
只是为了展示如果[br]一群物种彼此之间毫无联系，

0:03:31.837,0:03:35.151
数据看起来应该是什么样子。

0:03:35.722,0:03:38.990
你可以看到每个物种

0:03:38.990,0:03:43.157
有一系列由A, G, C, T组成的组合，

0:03:43.157,0:03:44.886
这些是DNA的四个碱基对，

0:03:44.886,0:03:48.805
几乎是随机地乱成一团，[br]彼此看起来毫无相似之处，

0:03:48.805,0:03:51.340
这些物种彼此之间毫无关联。

0:03:51.340,0:03:53.369
但这是真正的DNA，

0:03:53.369,0:03:55.900
这些物种共享的基因。

0:03:56.477,0:03:59.449
所有碱基都完美的排列着。

0:03:59.449,0:04:02.909
得到这些竖着的列的概率

0:04:02.913,0:04:06.382
比如每个物种在这列都有个c，[br]或者在这列都有个t的

0:04:06.382,0:04:09.221
随机概率是无穷小的。

0:04:09.221,0:04:14.052
我们了解到所有的物种[br]是需要有一个共同的祖先的。

0:04:14.052,0:04:16.039
它们彼此都是亲戚。

0:04:16.039,0:04:17.861
现在我来告诉大家它们到底是谁。

0:04:18.338,0:04:20.982
最上边的两个是人类和大猩猩，

0:04:20.982,0:04:24.631
我们都知道了这两个物种[br]是有关联的，这很明显吧。

0:04:24.631,0:04:26.085
(笑声)

0:04:26.085,0:04:28.897
但是我们也和很多跟我们[br]不相像的物种有联系，

0:04:28.897,0:04:33.328
比如，松树、贾第虫，[br]一种肠胃疾病，

0:04:33.328,0:04:36.409
如果你徒步时在山上喝了没有经过[br]过滤的水的话，可能会得这种病。

0:04:36.409,0:04:41.337
我们与大肠杆菌和[br]艰难梭菌也有联系，

0:04:41.337,0:04:44.833
艰难梭菌是一种特别不好的[br]爱钻空子的病原体，杀死了很多的人。

0:04:44.833,0:04:49.041
但也有很多对我们有益的微生物，[br]比如产乙烯脱卤拟球菌，

0:04:49.041,0:04:51.939
它们可以帮助我们清洁工业废物。

0:04:51.943,0:04:54.762
如果我用这些DNA序列，

0:04:54.762,0:04:57.683
用它们的相同和不同之处

0:04:57.683,0:04:59.696
做一个家谱的话，

0:04:59.696,0:05:01.585
你可以看到谁跟谁联系更紧密，

0:05:01.585,0:05:03.524
它们看起来是这样的。

0:05:03.524,0:05:05.977
你可以清楚的看出来，

0:05:05.977,0:05:11.288
我们人类和贾第虫，兔子，还有松树

0:05:11.288,0:05:12.992
都像是亲兄弟姐妹，

0:05:12.992,0:05:16.192
细菌则像我们的远古表亲。

0:05:16.192,0:05:20.273
但我们跟地球上的[br]生物都有亲戚关系。

0:05:20.273,0:05:22.931
我每天的工作就是，

0:05:22.931,0:05:27.196
提供科学证据来[br]反驳我们是孤独存在着的物种。

0:05:27.196,0:05:30.104
所以当我们在第一艘钻探船上拿到

0:05:30.104,0:05:34.222
深海底部样品的第一个DNA序列时，

0:05:34.222,0:05:36.105
我们想知道它们位于[br]这个家谱上的什么位置。

0:05:36.105,0:05:39.243
我们发现的第一件事是，[br]它们不是外星人，

0:05:39.243,0:05:42.942
它们的DNA可以跟地球上的[br]其他生物排在一起。

0:05:42.942,0:05:46.190
但是看它们在这个家谱上的位置。

0:05:47.468,0:05:50.514
你们首先会注意到的是，[br]它们有很多种类，

0:05:50.514,0:05:52.323
不是一个小小的物种

0:05:52.323,0:05:54.166
存活在恶劣的环境下。

0:05:54.166,0:05:55.763
而是很多东西并存。

0:05:55.763,0:05:57.865
你们也许会注意到的第二点就是，

0:05:57.865,0:06:02.895
它们与我们之前见过的[br]东西一点儿都不像。

0:06:03.482,0:06:05.590
它们彼此也大不相同，

0:06:05.590,0:06:08.409
就像和我们已知的物种很不同一样，

0:06:08.409,0:06:10.550
就像我们跟松树的不同。

0:06:10.550,0:06:13.695
所以约翰·帕克思是完全正确的。

0:06:14.180,0:06:18.927
他，和我们，发现了一个[br]崭新并高度多样化的

0:06:18.927,0:06:20.931
地球微生物圈，

0:06:20.931,0:06:24.706
而在80年代以前没人知道它的存在。

0:06:25.159,0:06:26.656
现在我们手气正旺，

0:06:26.656,0:06:31.518
下一步是在培养基上[br]培养这些奇异的物种，

0:06:31.518,0:06:33.662
这样就可以用它们[br]做真正的科学实验，

0:06:33.662,0:06:35.685
做微生物学家该做的工作。

0:06:36.090,0:06:37.671
可是不管我们喂给它们什么，

0:06:37.675,0:06:39.238
它们都不成长。

0:06:39.825,0:06:43.852
甚至在15年后的现在，[br]经历了许多科学考察之后。

0:06:43.856,0:06:49.244
仍然没有人可以让[br]那些来自深海的微生物

0:06:49.244,0:06:50.997
在培养基上长大。

0:06:50.997,0:06:52.657
这不是因为缺乏尝试。

0:06:53.185,0:06:55.145
这也许听起来很令人失望，

0:06:55.145,0:06:56.968
但我却觉得这令人振奋，

0:06:56.968,0:07:00.543
因为这意味着有许许多多[br]未知有待发掘。

0:07:00.543,0:07:04.098
比如，我和同事[br]想出了一个特别好的点子。

0:07:04.098,0:07:07.403
我们打算像读菜谱一样[br]读取它们的基因，

0:07:07.403,0:07:10.724
发现它们想吃什么，[br]然后放在培养基上，

0:07:10.724,0:07:12.809
这样它们就会快乐地长大。

0:07:12.809,0:07:14.314
但是当我们检查它们基因的时候，

0:07:14.314,0:07:18.026
发现它们想吃的食物[br]我们已经在喂了。

0:07:18.026,0:07:20.230
所以那个点子就废了。

0:07:20.230,0:07:23.307
就是说，在培养基上，[br]它们想要的其他东西

0:07:23.307,0:07:25.097
我们并没有提供。

0:07:26.248,0:07:29.908
把从世界不同地方的测量数据

0:07:29.908,0:07:31.056
结合到一起时，

0:07:31.056,0:07:34.913
我在南加州大学的同事们

0:07:34.913,0:07:36.613
Doug LaRowe和Jan Amend，

0:07:36.613,0:07:41.400
成功计算出了每个深海微生物

0:07:41.400,0:07:44.730
只需要一仄普托（zepto）瓦的能量，

0:07:44.730,0:07:48.634
别忙着掏手机，[br]一个仄普托是10的负21次方。

0:07:48.638,0:07:50.480
要是我肯定是会查一下的。

0:07:50.480,0:07:52.235
另一方面，人类

0:07:52.235,0:07:54.924
需要100瓦的能量。

0:07:54.924,0:07:58.489
100瓦是你拿一个菠萝，

0:07:58.489,0:08:04.617
然后每天从你腰部那么高的地方[br]丢到地上88万1632次。

0:08:04.617,0:08:07.128
如果你连上一个涡轮[br]这么做了的话，

0:08:07.128,0:08:10.310
你就可以创造足够支撑我[br]一整天的能量。

0:08:11.177,0:08:14.020
一仄普托瓦，用一个类似的比较，

0:08:14.020,0:08:18.137
如果你拿一粒盐做参照物，

0:08:18.137,0:08:21.779
然后你想象一个很小很小很小的球，

0:08:21.779,0:08:25.419
大约是一粒盐重量的1/1000，

0:08:25.419,0:08:28.262
然后你把它丢下1纳米的高度，

0:08:28.262,0:08:32.468
一纳米大约是[br]可见光波长的1/100的长度，

0:08:32.468,0:08:34.057
每天丢一次。

0:08:34.773,0:08:37.971
这就是这些微生物存活需要的能量。

0:08:38.717,0:08:44.046
比我们之前想的[br]可以支撑生命的能量要少很多，

0:08:44.046,0:08:47.270
但是让人惊讶，却十分美妙的是，

0:08:47.270,0:08:48.394
这就够了。

0:08:49.370,0:08:51.293
如果这些海洋底部下的微生物

0:08:51.293,0:08:54.153
跟能量之间有一个与我们之前[br]假设的不一样的关系，

0:08:54.153,0:08:55.991
那么接下来就是它们需要

0:08:55.991,0:08:58.912
与时间之间也有不同的关系，

0:08:58.912,0:09:02.157
因为如果你靠着[br]这么微小的能量生活，

0:09:02.157,0:09:03.750
快速成长是不可能的。

0:09:03.750,0:09:06.661
如果这些微生物想占领我们的喉咙[br]然后让我们生病，

0:09:06.661,0:09:09.065
它们会在第一次分裂发生前

0:09:09.065,0:09:11.736
被快速繁殖的链球菌踢出局。

0:09:11.736,0:09:14.442
所以我们不会在喉咙里找到它们。

0:09:15.537,0:09:19.772
也许深海的下表层[br]极度无聊的环境

0:09:19.772,0:09:22.246
其实是对这些微生物[br]来说是一种财富。

0:09:22.250,0:09:24.438
它们不会被一场风暴冲刷走。

0:09:24.438,0:09:26.527
它们不会被海草覆盖。

0:09:27.125,0:09:30.321
它们要做的就是存在着。

0:09:30.807,0:09:34.897
也许我们在培养基上缺少的

0:09:34.897,0:09:36.506
根本不是食物。

0:09:36.506,0:09:38.048
也许都不是任何化学物质。

0:09:38.048,0:09:39.984
也许它们真正想要的，

0:09:39.984,0:09:42.770
它们想要的营养是，时间。

0:09:44.095,0:09:47.645
但是时间是唯一[br]我没法给它们的东西。

0:09:47.645,0:09:50.949
即使我有一个细胞群可以[br]传给我的博士生，

0:09:50.949,0:09:53.408
然后他们会传给他们的[br]博士生，如此延续，

0:09:53.408,0:09:56.096
都需要传上个几千年

0:09:56.096,0:09:59.255
才能模仿出深海的环境，

0:09:59.255,0:10:01.704
这还是在无任何污染的情况下。

0:10:01.704,0:10:02.936
这是完全不可能做到的。

0:10:03.637,0:10:06.833
但也许我们已经在我们的[br]培养基上繁殖它们了。

0:10:06.833,0:10:09.381
也许它们看看我们给的食物说，

0:10:09.381,0:10:11.197
“谢谢，我决定加速繁殖，

0:10:11.197,0:10:13.421
要在下个世纪分裂一个新细胞。”

0:10:13.421,0:10:14.866
唉.....

0:10:14.866,0:10:15.899
(笑声)

0:10:15.899,0:10:21.092
那为什么其他的生物动作那么快？

0:10:21.092,0:10:23.158
为什么一个细胞一天就死亡了，

0:10:23.158,0:10:25.703
一个人在一百年后就会死亡？

0:10:25.703,0:10:28.158
当你想到宇宙中的时间总和，

0:10:28.158,0:10:31.171
这些看起来就都是[br]很短的随机限制了。

0:10:31.171,0:10:33.986
但这些并不是毫无规律的限制。

0:10:33.986,0:10:36.871
它们被一个东西主宰着，

0:10:36.871,0:10:38.914
那就是太阳。

0:10:39.785,0:10:42.289
当生命弄清怎么通过光合作用

0:10:42.289,0:10:43.555
从太阳获取能量，

0:10:43.555,0:10:46.804
我们不得不加速，[br]然后适应白日黑夜的轮回。

0:10:46.804,0:10:50.112
在这个意义上，太阳给了[br]我们一个加速的理由，

0:10:50.112,0:10:51.627
也给了我们加速的原料。

0:10:51.627,0:10:54.520
你可以把地球上大多数生命[br]看成一个循环系统，

0:10:54.520,0:10:56.270
太阳就是我们跳动着的心脏。

0:10:57.064,0:10:59.987
而深海下表层也像一个[br]与太阳完全隔离的

0:10:59.987,0:11:02.416
循环系统。

0:11:02.416,0:11:06.872
它的演变在被漫长的地质韵律驱使。

0:11:07.933,0:11:13.321
一个单细胞的生命长度[br]目前还没有理论上的限制。

0:11:14.632,0:11:18.564
只要有一丁点儿的能量可以用，

0:11:18.564,0:11:20.848
理论上讲，一个细胞可以存活[br]

0:11:20.848,0:11:22.994
几十万年甚至更久，

0:11:22.998,0:11:25.442
必要时换掉坏的部件就可以了。

0:11:26.047,0:11:30.470
让一个微生物在我们的培养皿中[br]那样存活，就等于是在

0:11:30.470,0:11:35.467
要求它们来适应我们疯狂的[br]以太阳为中心的快速生活方式，

0:11:35.471,0:11:38.074
也许它们有其他[br]更重要的事情要做呢。

0:11:38.074,0:11:39.301
(笑声)

0:11:39.301,0:11:43.582
想象一下，如果我们可以[br]弄清它们怎么做到的。

0:11:43.582,0:11:46.912
如果这其中包含着某些[br]特别酷，特别稳定的化合物

0:11:46.912,0:11:49.293
可以被利用来提高生物医药产品和

0:11:49.293,0:11:51.818
工业产品的有效期，会怎么样？

0:11:51.818,0:11:54.454
或许我们可以研究出它们之所以可以

0:11:54.454,0:11:57.576
成长得如此缓慢的机制，

0:11:57.576,0:12:00.920
那我们就可以在癌细胞中[br]模拟这个机制，从而减缓癌细胞的分裂。

0:12:01.928,0:12:03.208
我也不知道。

0:12:03.208,0:12:06.117
那些都只是我的猜测，

0:12:06.117,0:12:08.746
但是我唯一可以确定的是，

0:12:08.746,0:12:12.853
有着数目无法估量的

0:12:12.853,0:12:14.951
活着的微生物细胞

0:12:14.951,0:12:17.173
待在全世界海洋的底部。

0:12:17.173,0:12:21.482
相当于地球上全部人类生物质[br]总和的200多倍。

0:12:21.966,0:12:25.722
从本质上说，比起人类，[br]那些微生物与时间和能量

0:12:25.722,0:12:27.561
有着不同的关系。

0:12:27.989,0:12:30.291
它们世界中的一天

0:12:30.291,0:12:32.572
可能对我们而言像是几千年。

0:12:33.072,0:12:35.135
它们才不管太阳呢，

0:12:35.135,0:12:37.386
也不屑于快速的繁殖，

0:12:37.386,0:12:40.241
它们可能也不在意[br]呆在我的培养皿里...

0:12:40.241,0:12:41.124
（笑声）

0:12:41.124,0:12:45.360
但是如果我们继续去[br]发现新的方法来研究它们，

0:12:45.360,0:12:51.619
那么也许我们最终可以[br]搞清楚地球上全部的生命。

0:12:52.031,0:12:53.086
谢谢大家。

0:12:53.086,0:12:54.708
（鼓掌）