暗物質是指自身不發射電磁輻射，也不與電磁波相互作用的一種物質。我們不能看到，甚至感覺不到暗物質的存在。但宇宙中90%以上的物質是暗物質，我們看到的物質隻占宇宙總量的5%。

　　在微生物學領域，我們無法通過培養方法觀察研究的微生物物種估計有85%－99%，我們能夠通過培養方法來觀察的微生物物種比例非常小。科學家將這些不能培養的微生物也可以類比為微生物世界的“暗物質”。對這些微生物“暗物質”的研究，目前隻能采用非培養法，直接從微生物的生境中取樣提取DNA或RNA，進行“指紋基因”測序、宏基因組文庫構建和高通量測序等，來探知新的微生物種群、尋找新的有價值的基因。

　　關於微生物培養的問題，顯然是因為我們沒有掌握可行的培養方法，一些科學家正是在這一領域默默地進行研究，今日《自然》發表專題“開采微生物暗物質” Mining the microbial darkmatter。文章中充滿故事和研究思路，很又啟發性，值得認真閱讀品味。

　　RobertHeinzen教授最早通過讓細菌自然生長來嚐試培養Coxiella burnetii，但沒有成功。Coxiella burnetii可造成一種流感樣疾病，被命名為Q熱（Q熱乃貝納柯克斯體所致的急性傳染病，是一種自然疫源性疾病。臨床上起病急，高熱，多為弛張熱伴寒戰、嚴重頭痛及全身肌肉酸痛。少數患者尚可出現咽痛、惡心、嘔吐、腹瀉、腹痛及精神錯亂等表現。無皮疹，常伴有間質性肺炎、肝功能損害等，外斐試驗陰性。急、慢性Q熱分別由貝納柯克斯體的不同株所引起。）。

　　這種C burnetii細菌正常情況下隻能在感染細胞內分裂增殖，這迫使科學家用哺乳動物組織作為培養條件，這種極端的培養條件極大地影響了科學家對該細菌的研究進度。Heinzen在1990年代博士後工作期間就試圖解決這一難題，尋找建立替代的培養方法。雖然進行了大量嚐試，他當時並沒有取得獲得成功。

　　情況在2003年開始出現轉機，當時他正準備啟動漢密爾頓的NIH落基山實驗室時，C. burnetii細菌基因組被測序，Heinzen估計細菌基因組或許能提供關於細菌代謝生長方麵的重要線索。於是他委派自己的博士後Anders Omsland用了4年時間係統檢測了幾百種培養條件，以建立這種細胞的細胞外培養方法。剛開始拿到結果時，他不相信是真的，認為可能是被其他細菌汙染，但經過幾個月反複確認，他認為確實成功培養出了這種細菌。2009年終於在PNAS上發表了論文。

　　文獻：Omsland A1， Cockrell DC， Howe D， Fischer ER， VirtanevaK， Sturdevant DE， Porcella SF， Heinzen RA. Host cell-free growth of the Q feverbacterium Coxiella burnetii. Proc Natl Acad Sci U S A. 2009 Mar17；106(11)：4430-4.

　　Coxiellaburnetii被成功培養，可惜這種情況非常少見。估計85–99%的細菌無法被培養，這極大地阻礙了科學家對這些細菌進行係統深入研究，導致許多潛在的新抗生素無法被發現，細菌之間經常利用抗生素這種武器相互製約，無法大量培養，讓科學家無法了解這些抗生素武器的具體情況。

　　目前細菌耐藥問題越來越突出，促使人們重新將目光鎖定在細菌培養這一陳舊的微生物學技術。上個月WHO批準一項全球攻克抗生素耐藥問題的計劃，英國政府一個調查委員會號召全球醫藥公司投資13億歐元的抗生素研究計劃。為發現新抗生素，科學家說需要解決對無法培養細菌的培養方法問題。

　　不少科學家已經在這方麵取得了一些成就，一些先進的培養方法和技術幫助他們解決了部分過去無法培養細菌的培養難題，DNA序列測定和生物信息學技術的進步也給這些細菌的研究提供了重要參考信息，提供了在不培養情況下開展深入研究的資料。比較突出的進展是科學家在土壤、海底、大洋深處熱泉和人體內發現多種新的細菌類型，也發現了一些新的抗生素。不過科學家認為這隻不過是冰山一角，關於細菌的研究任重道遠，也充滿大量未知。