การศึกษาไมโครไบโอมเผยให้เห็นว่าชุมชน เว็บสล็อต แบคทีเรียเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาอย่างไร ภาพยนตร์ของจิม แคร์รี่เป็นแรงบันดาลใจให้ลอว์เรนซ์ เดวิด นักชีววิทยาด้านคอมพิวเตอร์เปลี่ยนแนวทางการค้นคว้าของเขา ในฐานะนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา เดวิดได้เห็น ภาพยนตร์เรื่อง Yes Man ซึ่งเป็นภาพยนตร์ปี 2008 ที่ตัวละครของแคร์รีย์ถูกบังคับให้ต้องตอบตกลงในทุกข้อเสนอ
เดวิดคิดว่าข้อความของภาพยนตร์เรื่องนี้เกี่ยวกับการเปิดตัวเองให้ได้รับประสบการณ์ใหม่ๆ แม้จะรู้สึกไม่สบายใจ อาจทำให้วิทยาศาสตร์น่าตื่นเต้นกว่าที่เคยเป็นมา “จะมีแต่สิ่งดีๆ เท่านั้นที่จะเกิดขึ้นหากฉันผ่อนคลายและตอบตกลงกับทุกสิ่ง” เขากล่าว
วันรุ่งขึ้น Eric Alm ที่ปรึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของเขาที่ MIT กำลังพูดถึงวิทยาศาสตร์ใหม่ล่าสุดของ microbiome ของมนุษย์ การสะสมของแบคทีเรีย ไวรัส และสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กอื่นๆ ที่อาศัยอยู่ในร่างกายมนุษย์ สิ่งที่บางคนควรทำ Alm แนะนำคือสุ่มตัวอย่างอุจจาระของบุคคลทุกวันเป็นเวลาหนึ่งปีเพื่อดูว่าไมโครไบโอมเปลี่ยนแปลงหรือไม่ “ฉันเพิ่งดูหนังเรื่องนี้มา ฉันเลยพูดว่า ‘ฉันต้องตอบตกลงตอนนี้’” เดวิดเล่า
เดวิดนำคำแนะนำของ Alm ไปอีกขั้นด้วยการลงบันทึกของเขาเองmicrobiome
เก็บอุจจาระของเขาทุกวันใน “หมวกพลาสติกที่ดูเหมือนสิ่งที่แม่ชีบินจะสวม” เขาล้างปากด้วยสารเคมีและบ้วนปากลงในท่อเพื่อเก็บแบคทีเรียในปาก นำตัวอย่างทั้งหมดไปแช่ในตู้เย็นหรือช่องแช่แข็งจนกว่าเขาจะนำไปที่ห้องปฏิบัติการได้ เขาปรับแต่งแอพไดอารี่ของ iPhone เพื่อให้เขาและ Alm ผู้เข้าร่วมการศึกษาสามารถติดตาม 349 มาตรการด้านสุขภาพและไลฟ์สไตล์ที่แตกต่างกัน ซึ่งรวมถึงจังหวะเวลาและความสม่ำเสมอของการเคลื่อนไหวของลำไส้ คุณภาพการนอนหลับและระยะเวลา ความดันโลหิต น้ำหนัก การใช้วิตามิน และอารมณ์ พวกเขาระบุรายละเอียดอาหารที่พวกเขากิน อาการของโรค และยาที่ใช้ในการรักษาโรคเหล่านั้น ภายในสิ้นปีนี้ เดวิดมี “10,000 การวัดว่าคนสองคนใช้ชีวิตอย่างไร”
เดวิด ซึ่งตอนนี้อายุ 33 ปีและที่มหาวิทยาลัยดุ๊ก
มักจะเปิดใจรับความท้าทายใหม่ๆ ทางวิทยาศาสตร์ แม้ว่าจะไม่ใช่เรื่องส่วนตัวเสมอไปก็ตาม ก่อนจบปริญญาที่ MIT เขาได้ริเริ่มการวิจัยสาขาใหม่หนึ่งสาขาและเจาะลึกไปยังสาขาอื่นๆ นอกเหนือจากความเชี่ยวชาญของเขา
คณะกรรมการรางวัลและองค์กรอนุญาตได้รับทราบ เดวิดได้รับรางวัล Beckman Young Investigator และรางวัล Searle Scholars ซึ่งสนับสนุนการทำงานที่ล้ำสมัยของนักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่ เขาเพิ่งจบจากบัณฑิตวิทยาลัย เขากลายเป็นรุ่นน้องที่ฮาร์วาร์ด ซึ่งเขาเป็นผู้นำการวิจัยของตัวเอง
Alm กล่าวว่า “เขามีความสามารถในการดูว่าปัญหาคืออะไรและทำให้มันสำเร็จลุล่วงไปในทางที่ตรงไปตรงมาที่สุด
เดวิดใช้เวลาส่วนใหญ่ของนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของเขาในห้องปฏิบัติการของ Alm การเขียนและใช้รหัสคอมพิวเตอร์ที่คำนวณวันเดือนปีเกิดของยีนในสมัยโบราณ ทำซ้ำประวัติวิวัฒนาการที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดของตระกูลยีนและความสามารถในการทำนายของจุลินทรีย์ในสมัยโบราณ เพียงอย่างเดียวที่จะได้รับการสนับสนุนที่ดี นักวิจัยหลายคนคิดว่าการแก้ความสัมพันธ์เหล่านั้นจะซับซ้อนเกินไปในการคำนวณ Alm กล่าว
แต่เพื่อให้ได้ภาพรวมที่สมบูรณ์ เดวิดต้องขยายไปสู่สาขาอื่นๆ โดยทำงานร่วมกับนักธรณีวิทยาและนักธรณีเคมีเพื่อพิจารณาว่าคำทำนายของเขาสมเหตุสมผลหรือไม่ในแง่ของประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของโลก ในการศึกษาที่ทำให้เกิดสาขาใหม่โดยการแต่งงานกับธรณีเคมีและพันธุศาสตร์ เขาและเพื่อนร่วมงานค้นพบว่ายีนที่เข้ารหัสโปรตีนที่ผลิตออกซิเจนปรากฏขึ้นหลายร้อยหลายพันปีก่อนที่ออกซิเจนจะเริ่มสะสมในชั้นบรรยากาศของโลกยุคแรก ( SN Online: 12/21/10 ) สำหรับการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Scienceในปี 2008 เขายังได้เจาะลึกถึงระบบนิเวศน์ โดยตรวจสอบว่าจุลินทรีย์ในมหาสมุทรวิวัฒนาการไปเป็นสปีชีส์ที่แยกจากกัน ได้อย่างไร โดยไม่มีขอบเขตทางกายภาพที่จะทำให้พวกมันผสมกัน
การไหลของประชากร ความท้าทายด้านไมโครไบโอมส่วนบุคคลคือการมองที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนว่าแบคทีเรียที่เป็นมิตรจะเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาอย่างไร และวิถีชีวิตและการเลือกรับประทานอาหาร รู้จักกันมานานว่ามีบทบาทสำคัญในการย่อยอาหาร ไมโครไบโอมในลำไส้เพิ่งมีส่วนเกี่ยวข้องในภาวะสุขภาพ เช่น โรคหัวใจ โรคอ้วน และโรคหอบหืด และอาจส่งผลต่อพฤติกรรม ( SN: 4/2/16, p. 23 ) หลายคนแนะนำว่ามนุษย์และจุลชีพของพวกมันต้องพึ่งพาอาศัยกัน พวกเขาจึงควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นสิ่งมีชีวิตประกอบ ( SN: 1/11/14, p. 14 )
David, Alm และเพื่อนร่วมงานได้นำเสนอผลการ ศึกษาของพวกเขาในปี 2014 ในGenome Biology พวกเขาพบว่าไมโครไบโอมในลำไส้มีความคงตัวเป็นเวลาหลายเดือน แต่เหตุการณ์บางอย่าง เช่น การเดินทาง การเจ็บป่วย หรือการเปลี่ยนแปลงปริมาณเส้นใยในอาหาร สามารถเปลี่ยนส่วนผสมของจุลินทรีย์ในลำไส้ได้อย่างรวดเร็ว มีการศึกษาเพียงไม่กี่ครั้งเท่านั้นที่ได้ทำในช่วงเวลาที่ดีนี้ Alm กล่าว
โปรเจ็กต์ที่จะทำให้คนอื่นๆ อ้าปากค้าง “อาจเป็นสิ่งที่สนุกที่สุดที่ฉันเคยทำในด้านวิทยาศาสตร์” เดวิดกล่าว การวิเคราะห์ไมโครไบโอมอาศัยเครื่องมือคอมพิวเตอร์คล้ายกับที่เขาเคยใช้เป็นนักวิจัยระดับปริญญาตรีที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย ซึ่งทำให้มีความพึงพอใจทางสติปัญญา เว็บสล็อต
