UNC夏洛特教员获得宇航局外星生物学资助

在北卡罗来纳大学夏洛特分校近 80 年的历史中，教职员工首次获得 NASA 外太空生物学资助。生物信息学和基因组学助理教授理查德·艾伦·怀特三世 (Richard Allen White III) 将在他对微生物岩的研究中使用极具竞争力的资助，微生物岩是一种“活石”，可能是地球上生命形成的关键。

当微生物垫(主要是细菌的活菌落)转变成更坚固的硬结构时，就会形成微生物。怀特探索了病毒如何帮助启动现代微生物岩的转变(即石化)，这些微生物岩有数十亿年的远古亲属。

“NASA 对微生物岩的兴趣在于它们是地球上生命存在的‘路标’，”首席研究员怀特说，他与康涅狄格大学的 Pieter Visscher 共同获得资助。“我们的想法是，如果我们最终去到像火星、木卫二或土卫二这样的地方，如果我们发现了这些结构，那么我们很可能会说那里曾经有过生命;如果我们发现它们很活跃，我们就会说生活还在继续。”

作为著名期刊《微生物学趋势》2021 年 3 月号的封面故事，怀特关于病毒对微生物岩化的影响的工作突出显示，微生物岩是一种特殊的微生物垫，通过蓝藻形成硬碳酸盐结构，正式名称为蓝绿藻，处于我们对生命如何进化的理解的最前沿。数百万年来，地球上的“大部分生命”都存在于微生物垫中，因为“它们在沙漠中提供了一片绿洲，”怀特说，与原始地球的恶劣环境相比，这里的环境更加稳定。

White 首先在加拿大东南部的 Pavilion 和 Kelly Lake 研究微生物岩，那里藏有凝结的凝块石微生物岩，该微生物岩被用作火星任务模拟站点。自 2010 年以来，他一直在澳大利亚鲨鱼湾研究现代微生物岩和微生物垫，并于 2014 年加入澳大利亚天体生物学中心。鲨鱼湾拥有一些最古老的古代叠层石，这是一种层状微生物岩，可追溯到 3.7-3.4十亿年前。他计划前往墨西哥进一步研究病毒在这些活岩层中的作用。

“你看过的每本生物学教科书，第一页都谈到生命的起源，你会看到澳大利亚鲨鱼湾的照片，”怀特说，他于 2020 年加入该学院。“这些结构在每一个重大质量事件中都幸存下来灭绝，包括大约 24 亿年前最大规模的物种灭绝(称为大氧化事件)，当时地球上 99% 的生命都不复存在。”

除了获得 NASA 外星生物学计划(该计划研究宇宙中生命的起源、演化、分布和未来)的资助外，White 还被任命为 NASA 生命探测网络指导委员会成员，该网络由几十个研究团队组成来自全国各地。

最终，除了增加对生命如何进化的理解，怀特相信研究微生物将有助于地球上的生命延续。怀特说，将气候变化气体——二氧化碳、甲烷和一氧化二氮——捕获到“生物水泥”中可以帮助“终结制造业中的大型碳污染源”。这样的发明将符合拜登总统去年宣布的国家生物技术和生物制造计划，以确定“将生物科学和生物技术发现转化为实际解决方案的优先研发需求”。

“现在，我们正试图了解微生物岩的功能，并试图验证我们与它们相关的假设，”怀特说。“我希望我们最终能够摆脱微生物岩中的环境特征。我们的目标是将他们的机制应用于全球范围内的碳银行，这对人类有用。”