含砷量最高的湖泊

“食砷”菌GFAJ-1的发现地是位于美国南加州优胜美地（Yosemite）国家公园的莫诺湖（MonoLake）。“优胜美地”是号称全美最漂亮的国家公园，而其中的莫诺湖更是以其特有的“石灰华”（tufa）景观而著称。在平静的湖面上冒出数个“石灰华”，看起来宛若梦幻般的仙境。据说，在这里即使是傻瓜照相机也能拍出美妙的图片。因此，莫诺湖也被称为“摄影家的天堂”。

但是，吸引西蒙博士来此进行研究的却不是这里旖旎的风景，而是莫诺湖独特的自然环境。莫诺湖由于没有自然出口，长期的蒸发使得湖水的渗透压很高。这里湖水的pH值高达10，盐度更是海水的两倍。加之，莫诺湖是北美最古老的内陆湖。在这里特有的生存环境下，可能还蕴含着地球上最古老的生命形式。

更为重要的是，莫诺湖也许是地球上含砷量最高的湖泊。这里湖水的砷含量高达200uM。在此生长的微生物势必能够耐受高浓度的砷元素。而它们正是西蒙博士苦苦寻觅的“嗜砷”（loving-arsenic）细菌。

西蒙博士和她的团队从2009年就开始在莫诺湖湖底的沉积物中分离天然微生物，并在培养基中不断提高砷元素的浓度。最终筛选到了能耐受较高砷浓度的“嗜砷”细菌GFAJ-1。

从恶劣环境中分离极端微生物，这在科学上不是新鲜事。但是，当培养基中去除了磷元素后，西蒙博士惊奇地发现，菌株GFAJ-1在完全不含磷元素的培养基中也能生长。随后的研究进一步表明，GFAJ-1是利用了砷元素替代磷元素去合成生物大分子，行使生理功能。

一株平常的“嗜砷”（loving-arsenic）细菌竟然还是“食砷”（eating-arsenic）细菌。此发现改变了此前科学界对于生命“必需元素”的认识。同时，这也预示着此前在人们所自认为的“生命禁区”中，可能还存在没有发现的生命形式。因此，NASA在新闻发布会上就指出，“该研究成果或将改变需找外空生命的策略”。