本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
在科学方面，我的耐心就像一只狂犬病发作的狐狸，被困在笼子里，笼子前面站着一只受伤的兔子。我的家人、实验室的同事以及对睡眠的需求平衡了这种初生的疯狂。但有时，狂躁的笼中狐狸会逃脱；有时，当所有人都睡着时，我无法抗拒奔跑的冲动。
图片 0. 一只假装没有在想兔子的幼狐。图片由Rob Lee提供。
今天就是其中一天。我们再次瞥见了肚脐内部的生活。肚脐很荒谬，但我们在其中研究的生命却并非如此；它既包括危险物种，也包括救命物种，只是它们的混合比例和原因尚不清楚，而这正是我们想要了解的。因此，在过去的几年里，我们与 500 多人合作，对他们肚脐中的生命进行了采样。这并不总是那么美好（想象一下来自担忧和感染公民的电子邮件，其中包含照片。是的，我们看到了那些。不，请不要发送它们。），但目的是拥有一个身体上一致的部位，通过它可以更普遍地了解人与人之间皮肤上生存的生命的差异。
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您的皮肤覆盖着生命，一层由单细胞生物组成的精细绒毛，您充满生机的存在的外衣，这件外衣与您的存在如此紧密地交织在一起，以至于不清楚它在哪里结束，您在哪里开始。这是在您出生时或出生前就已殖民您并在生活中积累的生命。它也会脱落。您在一个地方坐得越久，那个地方就越充满来自您皮肤的微生物。我们都像小猪佩恩一样，无论走到哪里都拖着一团微生物云。
但是哪种生命？我们能否理解是什么决定了哪种生命？那是我们像兔子一样跳跃追逐的猎物。或者曾经是。在途中，我们偶然发现了其他东西，并沿着另一条小路追逐它。那其他东西是意识到，至少在我们的第一个数据集中，如果您知道哪些物种在平均人身上是丰富的（存在于许多细胞中）和频繁的（存在于很多人身上），您就可以预测另一组人以及您可能检查的任何其他人也是如此。换句话说，有些细菌是可预测的丰富且频繁的，并且这些细菌似乎仅来自生命众多谱系中的一个小子集，一个异常小的子集，一个充满星星的宇宙中的少数几个太阳形状的生命形式。对我们来说，这是一件大事，因为数千种物种生活在皮肤上，但如果只有少数物种是可预测地重要的，那么了解皮肤生命的故事实际上可能是可行的。
这就是我们发现的，但在这里我要告诉您科学家知道但不与公众分享的一件事。我认为它的正式术语是令人沮丧的自我怀疑。科学家被教导要持怀疑态度。他们被教导，他们所了解的关于世界的绝大多数知识，我们所知道的关于世界的绝大多数知识，都是错误的。他们被教导要无情地戳穿我们现有的知识，寻找弱点、错误以及手指可以深深陷入的东西。让他们夜不能寐的是，他们刚刚发现的东西将被发现是错误的东西。
当然，解决这种令人沮丧的科学自我怀疑的唯一方法是重复观察和实验，或者哭泣。因此，在不眠之夜后的早晨，我们做更多的科学研究来一次又一次地检查我们的想法，希望如果有什么错误或不完全正确，我们会在我们的同行发现之前发现它。唯一比意识到你完全误解了生命时钟背后的齿轮更糟糕的事情是让你的同事为你意识到这一点。当然，同事与朋友不同。
如果一个想法经受住了这种额外的戳穿考验，那么它可能就是真的。（怀疑永远不会消失，它只会减少，就像科学永远不会达到真理一样，它只会越来越接近真理）。正是因为这个原因，今晚发生在我身上的事情，在一个鲁莽的夜晚，我一头扎进数据中，才如此令人兴奋。
我们最近首次瞥见了来自最后 284 位采样自己肚脐的人的数据。该过程或多或少是这样的。人们对自己的肚脐进行采样。我们从他们的样本中提取 DNA（这比您想象的要花费更多时间），我们扩增 DNA（这比您想象的要花费更多时间），我们找到资金来支付 DNA 测序的费用（这比您想象的要花费更多时间），然后我们将 DNA 发送给一家进行测序的公司，DNA 然后以数据的形式通过电子邮件返回（在比您可能想象的更多时间之后）。然后有人处理这些数据，将它们从数万亿个核苷酸变成可以塞进电子表格或统计软件或其他程序中的东西（这比您可能想象的要花费更多时间），然后我们才得到您可能识别的数据矩阵，一个列是细菌种类，行是肚脐身份的数据矩阵。有了这个矩阵，我们就可以开始看到我们的猎物了。
碰巧的是，由于许多人的工作，包括采样他们肚脐的公民、处理这些样本的学生、协调处理的博士后、确保账单已付的 Holly Menninger 以及另一位进一步处理数据的博士后，我们现在有了一个数据矩阵。因此，如果您向我们发送了您的肚脐样本并且正在等待听到您的肚脐中生活着什么，我们很快就会告诉您（写 284 封电子邮件以及发送给样本不成功的那些人的电子邮件也比您可能想象的要花费更多时间）。但在我们这样做之前，我将告诉您我窥探到的内容。我浏览了一下，并使用这些新数据，我查看了我们在第一个数据中发现的内容，即我们已经发表的内容，是否成立。这不是我们计划接下来研究的内容，这不是大问题，但它是我狐狸笼子前的受伤兔子，我可以抓住它来亲眼看看我的不眠之夜是否值得。我想知道，是否像在我们的第一个样本中一样，常见和频繁的物种是可预测的常见和频繁的，而不常见和不频繁的物种是可预测的不常见和不频繁的。出于数百万个原因，它可能并非如此。我的一部分确信它会是这样。
我应该去睡觉的。当我第一次看到数据时，已经很晚了。我第二天有事情要做。我有一个早晨要醒来，但我无法抗拒，所以我将数据分成，作为一个起点，相同人数的三个随机块，并检查每个块中不同种类细菌的频率预测其他每个块中细菌频率的能力。
以下是我第一次看到的结果。您应该像科学家一样思考，并作为一个起点，假设我是错误的。但我没有错。
图片 1. 细菌类群出现的人数与其总出现次数的函数关系。总体常见的物种在数据的每个随机子集中都很常见。
简而言之，似乎在非常不同的人群中，我们的常见和不常见的规则，我们在其他地方称之为寡头法则，仍然成立。最常见的物种是棒状杆菌属和葡萄球菌属（它们也是我们在房屋中最常见的身体类群）。这在数百万个方面都很可爱，但今晚最可爱的是因为我用手指用力戳了我们发现的东西，而我的手指没有陷进去。这个想法经受住了压力，这并不意味着它是正确的，但它当然意味着，它尚未被证明是错误的。
图片 2. 我们最近 274 个样本中不同种类细菌相对丰度的一个（粗略）度量。x 轴上的数字是一个人。y 轴显示每种细菌的相对读取次数。在很多人身上，根据这个指标，棒状杆菌属是肚脐中最丰富的细菌种类，但葡萄球菌属也很常见。第三种最常见的细菌甚至没有属名。
现在我们可以探索最初让我们开始提出的问题了，但我们不需要研究所有物种。常见、频繁物种的可预测存在意味着它们才是大故事，是我们最需要解释的。今晚已经很晚了，但我可能会现在去尝试弄清楚它们。我怎么能不去呢？兔子在小路的更远处等着。