【本报记者 综合报道】

一项针对美国宾夕法尼亚州辐射雾的研究显示，雾滴中存在大量活跃细菌，这些微生物能够消耗包括甲醛在内的简单碳化合物，有望在大气污染物清除过程中发挥作用。相关成果近日发表在学术期刊《mBio》上。

雾滴为细菌提供“微型栖息地”

研究由亚利桑那州立大学博士生 Thi Thuong Thuong Cao 及其同事主导。团队指出，每立方米大气中通常含有数千到数百万个细菌细胞，但此前尚不清楚这些微生物在空中是保持活跃并生长，还是仅以非活跃状态被动运输。

Cao 表示，人们对雾中细菌的种类和状态了解有限，而雾在本质上可被视为“贴近地面的云”。为此，研究团队将大气水滴视作潜在的微生物微栖息地，系统考察其中的生物活动。

宾夕法尼亚辐射雾中发现高浓度细菌

研究人员在宾夕法尼亚州中部开展为期两年的观测，覆盖 32 次辐射雾事件。他们发现，虽然不到 1% 的雾滴中检测到细菌，但在所有雾滴总体上，细菌数量仍然可观。

同为亚利桑那州立大学的 Ferran Garcia-Pichel 教授介绍，将所有雾滴中的细菌累加后，其浓度与海洋中的水平相当。“一撮雾水中约含有一千万个细菌，”他表示。

甲基杆菌在雾中短暂“爆发”

在已检测到的多类细菌中，甲基杆菌（methylobacteria）尤为突出。研究团队比较了雾事件前后采集的空气样本，发现雾出现前的干空气中甲基杆菌数量较少，而雾消散后立即采集的样本中，这类细菌显著增加。

这一变化被研究人员解读为：雾的存在在短时间内促进了甲基杆菌的繁殖。Cao 表示，通过显微镜观察可以看到，这些细菌在变大并发生分裂，表明其在雾滴中处于生长状态。

以甲醛为“食”的大气微生物

甲基杆菌以简单碳化合物为主要能量来源，其中包括甲醛等有害化学物质。甲醛是一种常见大气污染物，被认为会加剧臭氧烟雾并危害人体健康。

Cao 称，实验结果显示，这些细菌能够利用甲醛支持自身生长。研究团队发现，细菌对甲醛的清除速度很快，以至于他们推测，细菌不仅仅是在摄取甲醛，还在主动分解这种物质。

研究指出，高浓度甲醛对细菌本身也具有毒性，因此细菌会将甲醛分解为二氧化碳，以维持较低的甲醛浓度。研究人员认为，这一过程对微生物和人类而言都具有潜在益处。

夜间大气化学中的潜在角色

亚利桑那州立大学的 Pierre Herckes 教授表示，对云和雾中生物活动的关注仍属新兴领域，目前相关认识十分有限。他指出，大气化学反应多由太阳光驱动，夜间化学过程相对较少，但如果细菌在夜间仍持续活动，其影响可能不容忽视。

Herckes 提出，目前尚不清楚不同地区形成的雾中是否存在不同类型的细菌，这些细菌具体以何种物质为食，以及它们在多大程度上影响空气质量等问题。

Garcia-Pichel 认为，雾和云中微观世界仍有大量未知领域，有关微生物组成及其环境作用的研究空间“非常广阔”。

研究信息

上述研究题为《辐射雾中光异养甲基杆菌的生长及甲醛降解》（Growth of Photoheterotrophic Methylobacteria and Formaldehyde Degradation in Radiation Fog），作者为 Thi Thuong Thuong Cao 等，发表于 2026 年《mBio》期刊，文献编号为 mBio 0:e00463-26，DOI 为 10.1128/mbio.00463-26。