為什麼說海溝是開發新藥的寶藏？

長期以來，我們一直都依賴大自然來填充我們的藥品櫃。市場上超過一半的藥物，直接或間接來自植物、動物或細菌。譬如，阿司匹林是從柳樹皮中提取的，青黴素來源於真菌，許多抗生素則來自於土壤中的細菌。

當常見的資源日益耗竭之時，許多製藥公司紛紛轉向人工合成。但人工合成是完全沒法與自然界幾十億年的進化相提並論的。其實自然界中還有一些“處女地”我們還未探索，如沙漠乾燥的土壤中，極地嚴寒的冰層下，以及壓強巨大、氧氣極度稀缺的深海海床上……總之，就是地球上那些自然條件非常惡劣又獨特的角落。

極端環境的生物是人類的得力助手

在過去半個多世紀，科學家已逐步意識到，生活於較舒適環境的生物，只佔了我們這顆星球的一部分，在一度被認為生命不宜居住的地方，事實上還繁衍著大量鮮為人知的生物。

大約40年前，人們首次意識到，這些生物非同尋常的適應本領，可以拿來為人類服務。當時，一位美國微生物學家在駕車經過黃石國家公園，迷人的熱水塘和間歇泉讓他停了下來。他在欣賞之餘，帶了一些水樣回實驗室。令他驚訝的是，在這接近沸騰的液體中，生命竟然欣欣向榮。這一發現開啟了整整10年耐熱微生物的研究。其中一種耐熱細菌，後來被用於製造一種酶，而這種酶是今天基因測序技術的關鍵，沒有它，基因測序的費用至今還會居高不下。

這類生物的適應性還能被用來對付疾病。發現於美國加利福利亞州一處洞穴酸性湖中的真菌，就是一個典型的例子。那裡充滿金屬離子的水體，照理說會殺滅所有的生命，但一種頑強的青黴菌株存活了下來。後來，這種青黴菌株被用於生產抑制肺癌細胞生長的藥物。從生活於露天礦坑有毒水體中的真菌和細菌中分離出來的另一種化合物伯克利酸，則能極大地減緩卵巢腫瘤的生長。

環境雖惡劣，但生命並不單一

為了尋找新藥，科學家最關心的當然是能不能發現新的微生物品種，新的品種發現得越多越好。

人們一度以為，在一些極端的環境中，即使有生物存在，品種也必定十分單一，因為畢竟這樣的條件不是誰都能忍受的。但結果完全不是這樣。

英國一位微生物學家曾到地球上最高、最乾旱的沙漠——智利的阿塔卡瑪沙漠考察。那裡的環境極其惡劣，微生物面對的威脅是乾旱脫水和極強的紫外線照射。他只求在這裡發現幾種放線菌。但結果是，他收集到近1000種微生物，而且絕大多數是新物種，它們在醫藥上的潛力還未被研究過。

南極洲，這個巨大的未被充分探索的大陸，近年來在氣候變暖的幫助下，也正向我們敞開大門。一位英國生物學家分析了長年被掩埋在南極赫德遜湖冰川下的沉積物。由於冰川消融，這個湖上方的厚厚冰蓋解體，湖水得以重見天日，使得人們首次能夠接觸到10萬年前被埋在冰川下的沉積物。他發現，冰川湖泊裡生物的種類也很多：一些是淡水種類，一些是海洋種類，一些是嗜極端環境的種類，還有一些則比較普通，在全球都有分佈。其中近1/4是全新的物種。

甚至我們腳下數百至數千米的地下，也有微生物繁衍。許多微生物之稀奇古怪，真是聞所未聞（見我刊2014年8月《地下生命奇景》一文）。

海溝是開發新藥的寶藏

所以，審視地球上任何一個角落，我們幾乎都能找到眾多頑強的生命，都有寶貴的藥物資源。不過，要是排個名次的話，恐怕沒有哪一處能比得上深海的海溝，因為那裡有著地球上最大的未知生物群落。

海溝是個相當奇特的地方，那裡集幾個極端條件於一身：巨大的壓強、徹底的黑暗、2℃的低溫——雖然這個溫度不算極端，但也足可扼殺絕大多數細菌。除了惡劣的環境，這些海溝因為長年彼此隔離，每條海溝的生態都大不一樣，因此呈現出豐富的生物多樣性。

2013年，丹麥的一個科考隊公佈了採自馬裡亞納海溝底部樣品的分析結果。馬裡亞納海溝位於西太平洋，深度可達11千米，是地球上最深的地方。採集回來的每立方厘米淤泥中，平均包含1000萬個微生物——幾乎是採自海溝頂部淤泥的10倍。在徹底無光照的環境下，微生物怎麼會如此繁盛？一個重要原因是，海溝寬廣陡峭的斜坡如同漏斗一般，營養物質特別容易順坡滑進海溝。

海溝微生物有著重要的研究價值。譬如，科學家研究了由一艘日本遙控潛艇從海溝拖回的淤泥，發現裡面含有皮生球菌。這種細菌分泌的一種化學物質，有望治療昏睡病。

目前，有一個國際合作的科考專案，準備對地球上最重要的一些海溝逐一做一番考察。這些數百萬年來一直靜候在海底深溝裡的微小生命，也許未來在抗癌、抗超級細菌等許多方面，會留下它們的身影。