本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
在科學方面，我的耐心就像一隻狂犬病發作的狐狸，被困在籠子裡，籠子前面站著一隻受傷的兔子。我的家人、實驗室的同事以及對睡眠的需求平衡了這種初生的瘋狂。但有時，狂躁的籠中狐狸會逃脫；有時，當所有人都睡著時，我無法抗拒奔跑的衝動。
圖片 0. 一隻假裝沒有在想兔子的幼狐。圖片由Rob Lee提供。
今天就是其中一天。我們再次瞥見了肚臍內部的生活。肚臍很荒謬，但我們在其中研究的生命卻並非如此；它既包括危險物種，也包括救命物種，只是它們的混合比例和原因尚不清楚，而這正是我們想要了解的。因此，在過去的幾年裡，我們與 500 多人合作，對他們肚臍中的生命進行了取樣。這並不總是那麼美好（想象一下來自擔憂和感染公民的電子郵件，其中包含照片。是的，我們看到了那些。不，請不要傳送它們。），但目的是擁有一個身體上一致的部位，透過它可以更普遍地瞭解人與人之間皮膚上生存的生命的差異。
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您的皮膚覆蓋著生命，一層由單細胞生物組成的精細絨毛，您充滿生機的存在的外衣，這件外衣與您的存在如此緊密地交織在一起，以至於不清楚它在哪裡結束，您在哪裡開始。這是在您出生時或出生前就已殖民您並在生活中積累的生命。它也會脫落。您在一個地方坐得越久，那個地方就越充滿來自您皮膚的微生物。我們都像小豬佩恩一樣，無論走到哪裡都拖著一團微生物雲。
但是哪種生命？我們能否理解是什麼決定了哪種生命？那是我們像兔子一樣跳躍追逐的獵物。或者曾經是。在途中，我們偶然發現了其他東西，並沿著另一條小路追逐它。那其他東西是意識到，至少在我們的第一個資料集中，如果您知道哪些物種在平均人身上是豐富的（存在於許多細胞中）和頻繁的（存在於很多人身上），您就可以預測另一組人以及您可能檢查的任何其他人也是如此。換句話說，有些細菌是可預測的豐富且頻繁的，並且這些細菌似乎僅來自生命眾多譜系中的一個小子集，一個異常小的子集，一個充滿星星的宇宙中的少數幾個太陽形狀的生命形式。對我們來說，這是一件大事，因為數千種物種生活在皮膚上，但如果只有少數物種是可預測地重要的，那麼瞭解皮膚生命的故事實際上可能是可行的。
這就是我們發現的，但在這裡我要告訴您科學家知道但不與公眾分享的一件事。我認為它的正式術語是令人沮喪的自我懷疑。科學家被教導要持懷疑態度。他們被教導，他們所瞭解的關於世界的絕大多數知識，我們所知道的關於世界的絕大多數知識，都是錯誤的。他們被教導要無情地戳穿我們現有的知識，尋找弱點、錯誤以及手指可以深深陷入的東西。讓他們夜不能寐的是，他們剛剛發現的東西將被發現是錯誤的東西。
當然，解決這種令人沮喪的科學自我懷疑的唯一方法是重複觀察和實驗，或者哭泣。因此，在不眠之夜後的早晨，我們做更多的科學研究來一次又一次地檢查我們的想法，希望如果有什麼錯誤或不完全正確，我們會在我們的同行發現之前發現它。唯一比意識到你完全誤解了生命時鐘背後的齒輪更糟糕的事情是讓你的同事為你意識到這一點。當然，同事與朋友不同。
如果一個想法經受住了這種額外的戳穿考驗，那麼它可能就是真的。（懷疑永遠不會消失，它只會減少，就像科學永遠不會達到真理一樣，它只會越來越接近真理）。正是因為這個原因，今晚發生在我身上的事情，在一個魯莽的夜晚，我一頭扎進資料中，才如此令人興奮。
我們最近首次瞥見了來自最後 284 位取樣自己肚臍的人的資料。該過程或多或少是這樣的。人們對自己的肚臍進行取樣。我們從他們的樣本中提取 DNA（這比您想象的要花費更多時間），我們擴增 DNA（這比您想象的要花費更多時間），我們找到資金來支付 DNA 測序的費用（這比您想象的要花費更多時間），然後我們將 DNA 傳送給一家進行測序的公司，DNA 然後以資料的形式透過電子郵件返回（在比您可能想象的更多時間之後）。然後有人處理這些資料，將它們從數萬億個核苷酸變成可以塞進電子表格或統計軟體或其他程式中的東西（這比您可能想象的要花費更多時間），然後我們才得到您可能識別的資料矩陣，一個列是細菌種類，行是肚臍身份的資料矩陣。有了這個矩陣，我們就可以開始看到我們的獵物了。
碰巧的是，由於許多人的工作，包括取樣他們肚臍的公民、處理這些樣本的學生、協調處理的博士後、確保賬單已付的 Holly Menninger 以及另一位進一步處理資料的博士後，我們現在有了一個數據矩陣。因此，如果您向我們傳送了您的肚臍樣本並且正在等待聽到您的肚臍中生活著什麼，我們很快就會告訴您（寫 284 封電子郵件以及傳送給樣本不成功的那些人的電子郵件也比您可能想象的要花費更多時間）。但在我們這樣做之前，我將告訴您我窺探到的內容。我瀏覽了一下，並使用這些新資料，我查看了我們在第一個資料中發現的內容，即我們已經發表的內容，是否成立。這不是我們計劃接下來研究的內容，這不是大問題，但它是我狐狸籠子前的受傷兔子，我可以抓住它來親眼看看我的不眠之夜是否值得。我想知道，是否像在我們的第一個樣本中一樣，常見和頻繁的物種是可預測的常見和頻繁的，而不常見和不頻繁的物種是可預測的不常見和不頻繁的。出於數百萬個原因，它可能並非如此。我的一部分確信它會是這樣。
我應該去睡覺的。當我第一次看到資料時，已經很晚了。我第二天有事情要做。我有一個早晨要醒來，但我無法抗拒，所以我將資料分成，作為一個起點，相同人數的三個隨機塊，並檢查每個塊中不同種類細菌的頻率預測其他每個塊中細菌頻率的能力。
以下是我第一次看到的結果。您應該像科學家一樣思考，並作為一個起點，假設我是錯誤的。但我沒有錯。
圖片 1. 細菌類群出現的人數與其總出現次數的函式關係。總體常見的物種在資料的每個隨機子集中都很常見。
簡而言之，似乎在非常不同的人群中，我們的常見和不常見的規則，我們在其他地方稱之為寡頭法則，仍然成立。最常見的物種是棒狀桿菌屬和葡萄球菌屬（它們也是我們在房屋中最常見的身體類群）。這在數百萬個方面都很可愛，但今晚最可愛的是因為我用手指用力戳了我們發現的東西，而我的手指沒有陷進去。這個想法經受住了壓力，這並不意味著它是正確的，但它當然意味著，它尚未被證明是錯誤的。
圖片 2. 我們最近 274 個樣本中不同種類細菌相對丰度的一個（粗略）度量。x 軸上的數字是一個人。y 軸顯示每種細菌的相對讀取次數。在很多人身上，根據這個指標，棒狀桿菌屬是肚臍中最豐富的細菌種類，但葡萄球菌屬也很常見。第三種最常見的細菌甚至沒有屬名。
現在我們可以探索最初讓我們開始提出的問題了，但我們不需要研究所有物種。常見、頻繁物種的可預測存在意味著它們才是大故事，是我們最需要解釋的。今晚已經很晚了，但我可能會現在去嘗試弄清楚它們。我怎麼能不去呢？兔子在小路的更遠處等著。