加州理工学院（Caltech）一项新研究显示，干旱条件可能促使土壤中抗生素耐药微生物的丰度上升，并与医院中抗生素耐药感染的增加呈现相关性。研究指出，在更热、更干燥、干旱程度更高的地区，医院记录的抗生素耐药感染水平也更高，反映出气候与环境变化可能与人类健康风险存在联动。

该研究由加州理工学院博士后学者单晓宇牵头，在生物学与地生物学戈登·M·宾德/安进教授戴安·纽曼（Dianne Newman）的实验室完成，论文发表于《自然微生物学》（Nature Microbiology）。

土壤微生物与天然抗生素

研究团队指出，随着气候变化影响加剧，全球干旱发生的频率与持续时间均在上升。尽管既有研究已关注微生物如何应对干旱压力，但此前对干旱期间土壤中天然抗生素变化的系统考察相对有限。

土壤微生物会自然产生多种化合物，用于抵御竞争微生物并执行其他功能。研究提到，这些天然化合物曾被合成化学家用于构建现代临床抗生素的“骨架”，土壤也被视为发现新抗生素候选物的重要来源。与此同时，正如病原体可对临床抗生素产生耐药性，土壤细菌同样能够进化出对天然抗生素的抵抗能力，从而形成持续的生态竞争。

干旱、耐药性与医院数据的关联

在研究方法上，单晓宇开发了计算程序，利用全球土壤样本的微生物序列公共数据集，筛查与产生多样抗生素相关的基因。研究团队据此发现，在更干燥的土壤中，能够产生抗生素化合物的微生物更为丰富。

研究团队提出一种解释：随着土壤变干，微生物可利用的生存空间体积缩小，细菌之间接触更为密集，更多细菌可能暴露于抗生素化合物并被淘汰，从而使具备更强抗性的一部分微生物更易富集。这类微生物包括抗生素生产者，以及携带耐药基因的其他菌株。

在此基础上，团队进一步将医院抗生素耐药感染追踪数据与干旱地理信息进行对比分析。结果显示，医院中抗生素耐药感染发生率与干旱程度高度相关。研究人员据此认为，干旱对土壤中抗生素耐药性的选择作用，可能对人类群体产生影响。

公共健康与后续研究方向

单晓宇在研究中表示，人类与土壤的接触广泛存在，包括休闲活动以及吸入尘埃等途径；同时，细菌之间能够相互转移基因，而抗生素耐药基因已知具有较高转移率。

纽曼则指出，该研究体现了气候、环境与人类健康之间的相互联系。她表示，干旱带来的效应与临床中过度使用抗生素的效应相似，均可能推动抗生素耐药性的选择。她还提到，研究发现的相关性为临床环境中更好、更快的诊断方法发展，以及新型治疗方法研发提供了推动力。

研究团队表示，下一步计划借助人工智能工具，进一步发现并理解细菌用于抵抗和修饰抗生素的机制。