飓风Earl的飓风眼，NASA的DC-8飞机在这里收集大气样本。供图：NASA

　　2010年8月17日，特里·拉瑟姆（Terry Lathem）驾驶着DC-8飞机穿越了飓风Earl。

　　“这是我生命中最长、最惊心动魄的7个小时，每时每刻都有可能迎来一阵强烈的气流和大量分泌的肾上腺素。闪电在远处炸开，暴雨如洪水一般卷过机窗。要命的是，一个月后我又飞了一回。”

　　天空中的微生物在天气的形成上起着重要作用。当大气中的水，由气态转为液态或是再次凝结成冰时，都会凝结周围的微生物颗粒。如果没有这些凝结核，纯水需要低得多的温度才能凝结。而充当凝结核心的，除了粉尘和海盐，还有细菌。在收集的样本中，每立方米对流层上层大气里含有5000到1.5万个微生物，占到微粒数量的20％，其中60％都是活着的。研究小组识别出了314种细菌。

　　“人们可能会问这些细菌为什么到了那么高的地方？”美国佐治亚理工学院的卡斯坦迪诺·卡斯坦蒂尼迪（Konstantinos Konstantinidis）对果壳网说，“这是飓风帮的忙，它把大量细菌带上高空。这些细菌中有埃希氏菌和链球菌，通常存在于动物的内脏和排泄物中，飓风会带着这些细菌周游世界。”因此，人们也很感兴趣多少细菌能存活下来，并且回到地面。　​

　　佐治亚理工的研究人员正在观察培养皿中的琼脂，高空细菌样本正在其中生长。供图：美国佐治亚理工学院 Gary Meek

　　的确一些细菌确有高空户口。有17种细菌在每一份样本中都存在，无论采集的地点和天气状况，因此摆脱了搭便车的嫌疑。它们能在严酷的高空生存下来，停留几天到几周不等。

　　为什么这17种细菌能生存下来，他们有何独特之处？在接受果壳网采访时， 卡斯坦迪诺说，今后5年的研究工作将围绕这一问题展开。目前，研究小组仅仅对细菌的编码核糖体（rRNA）进行了分析，研究小组将对找到的整个基因组进行排序，也许会发现有助于微生物抵御紫外辐射的基因，或是对抗干燥的基因。

　　高空细菌肯定属于凝结核中的一员，对于成云和降雨的影响也十分重要，但研究者还需要检验它们形成冰和雨的能力。之后他们将把细菌置于人工云室，观察它们与不同的化合物之间的反应。这类实验将会告诉科学家高空细菌是否能够分解云中的化学成分。研究人员蒂诺特（Delort）说，“实验结果表明高空细菌可以分解云中的多种化合物，但实验条件与真实的云成分相比有很大的不同，真实的云要复杂得多。”

　　深入了解高空细菌需要使用综合了物理、化学和生物学的集成模型，这非常困难，因为大多数研究者重视物理机制甚于生理机制，而微生物学者又缺少物化领域的专业技能。“我非常确信我们处于一个全新课题的起点。”蒂诺特如是说。