Comammox的发现
在现实中，能够在实验室中被培养出来的微生物只占少数。也就是说，在过去我们对微生物世界的认识实际非常有限。宏基因组测序技术的进步加快了研究人员对污水世界各种未知暗物质的发现进度，并推翻了很多过去由于技术所限的“错误”认知。而这一方面最经典的例子莫过于微生物种群Comammox(complete ammoniumoxidation，完全氨氧化)的发现。
过去，大家认为氮的硝化作用需要由两组不同的微生物分两步完成。Comammox的发现终结了这个超过100年历史的理论 。这个新发现立即在2015年圣诞节前被英国科学权威杂志《自然》报道，引起了热烈的关注和讨论，而Nielsen教授就是这篇文章的作者之一。
其实早在10年前，巴塞罗那自治大学的学者E.Costa及其研究团队就指出，在适当条件下，生长速率慢一点的微生物应该比生长速率快但实际浪费资源的微生物更适合在生物膜环境下生长，而且一个能够发生完全硝化反应的硝化菌理应从单位质量的底物中获取更多的能量。Costa研究团队当时就推断了一种完全氨氧化菌(Comammox)的存在。
此后，包括Nielsen教授在内的奥地利、德国、丹麦以及俄罗斯联合团队，利用宏基因组测序技术， 发现了Comammax的基因组含有负责控制将氨氮转化为亚硝酸和把亚硝酸转化为硝酸的某种酶的基因。这个重大发现不仅颠覆了过去人们对硝化反应的认识，同是也改写了人们对厌氧氨氧化的理解。因为一方面Comammox可能会生成Anammox不想要的硝态氮，但同时Comammox又能为后者提供亚硝态氮。尽管对于Comammox的理解，我们还处于一个非常初级的阶段，但是宏基因组测序技术可能是解开更多未知之谜的关键工具。
▲ Nielsen教授在2016国际水协会前沿技术大会 (IWA Leading-edge Technology Conference 2016) 上就Comammox发言