在剑桥郡的威康桑格研究所入口附近，一位名叫维托尔德·莫雷克的博士后研究员跪在砖石墙边，将地衣刮入信封。在这些地衣中，肉眼看不见的是水熊虫,,一种微小的动物，有时被称为水熊，以其在太空真空、沸腾高温、极端寒冷以及足以粉碎人类DNA的辐射中生存的能力而闻名。
莫雷克正在为”生命之树”项目收集标本，这是由马克·布拉克斯教授领导的一项雄心勃勃的计划，旨在对7万个物种的基因组进行测序。该项目是全球”地球生物基因组计划”的一部分，每周已可对48个基因组进行测序，与布拉克斯在其整个25年职业生涯初期测序的18个基因组相比，这是一个惊人的加速。
“我们知道的越多，提出的问题就越多。这是一个永无止境的故事，”莫雷克告诉《卫报》。
为什么是水熊虫
水熊虫赢得了《卫报》举办的2025年度”年度无脊椎动物”比赛，布拉克斯的团队提出作为公众参与项目为获胜者的基因组进行测序。但水熊虫不仅仅是一个噱头：其基因组大约是人类基因组的30分之一，包含了其非凡生存能力的遗传指令。
“我们认为，所有这些微小生物基因组中隐藏着生物技术应用，在我们向后石油经济过渡时，这些应用将变得非常有价值，”布拉克斯说。
了解水熊虫的遗传学可能导致无需冷藏的疫苗、抗旱作物或宇航员的辐射屏蔽。水熊虫可以进入一种称为隐生状态的状态，干燥成脆硬的桶状，并在25分钟内重新水化恢复生命。一些水熊虫物种之间相隔5.5亿年的进化,,比人类和鱼类之间的差距还要长。
测序的挑战
单个水熊虫仅含有200到500皮克的DNA。旧方法需要汇集1000个个体才能获得足够的遗传物质，这对于稀有物种来说是不可能的。”生命之树”团队开发了一种名为皮克级输入多模态测序的新方案，手动分解200微米的水熊虫，并使用PCR从单个标本中扩增DNA片段。
四个高质量的水熊虫基因组已存入公共数据库。莫雷克正在研究另外14个，冷冻室中还有约50种水熊虫物种等待测序。到目前为止，他已收集了英国名录中约50种水熊虫中的大约20种。
动物生命的95%
无脊椎动物约占地球上动物物种的95%，大约有130万个已描述物种。于2018年启动的”地球生物基因组计划”旨在约10年内对所有180万个已命名的真核物种进行测序，估计成本为47亿美元。
“由于这个星球上的大多数生命都很小，就像水熊虫一样，这种基因组测序的新方法有望打开对所有生命进行测序的大门，”布拉克斯说。
紧迫性源于生物多样性危机：到2050年，多达50%的物种可能会灭绝。测序创建了一个生命的数字图书馆，保存了可能无法存活到本世纪末的物种的遗传信息。
2026年度”年度无脊椎动物”比赛的获胜者将于8月17日公布。无论谁获胜，布拉克斯的团队都将准备好对其进行测序。
婷 翻译