根据今天发表在《Nature Communications》杂志上的一项研究，雨滴可能会将细菌泵入空中。
科学家们已经知道一段时间了，细菌会以某种方式进入空气，影响云的形成和气候，以及一些疾病的传播。但他们不知道是如何做到的。
这项新研究建立在先前关于液滴如何与多孔表面相互作用的研究之上。
“当我们发表那篇论文时，”该研究的作者、麻省理工学院（MIT）机械工程副教授 Cullen Buie 说，“英国有人给我发了一张便条，说‘嘿，我刚看了你的论文，我想知道你是否研究过或思考过这些液滴中的细菌？’”
这个人研究的是一种叫做“类鼻疽”的热带病。类鼻疽在澳大利亚和越南的部分地区发生，是由传播到空气中的细菌引起的。科学家们知道，雨后感染这种疾病的人数会增加，但他们不确定雨水究竟是如何参与其中的。Buie 的研究提出了一种机制——生物气溶胶化，即含有细菌等生物体的颗粒悬浮。
“在某些表面上，当液滴以某种合适的速度撞击时，液滴会捕捉空气，”Buie 说。“被困住的空气会形成小气泡，然后上升到液体表面并爆裂，这就像你喝碳酸饮料时看到的那样。所以，如果你倒一杯新鲜的可乐，看到上面的泡沫，这与我们看到的情况类似。只不过不是来自碳酸饮料，而是来自多孔表面上的普通液态水。”
简而言之，当雨滴落在土壤上时，会形成小气泡。当气泡爆裂时，它们会带着土壤一起飞到空中。而这些微小的土壤颗粒则携带了更微小的细菌。通过高速摄像机、荧光成像和计算机模型，Buie 和他的同事们能够确定，一个雨滴可以将土壤表面的细菌的 0.01% 转移到大气中。
一旦进入大气，细菌可以存活一个多小时。研究人员认为，总的来说，雨水在大气中转移了 1.6% 到 25% 的细菌，具体比例取决于当地的土壤类型。
为了得到这个结果，Buie 的研究使用了五种不同类型的土壤（以考虑密度差异），并用各种大小的颗粒（包括一些无害的细菌）处理它们。合成颗粒本身就具有荧光性，而细菌颗粒则用一种使其发光的剂进行了处理。然后，研究人员在模拟下雨的条件下暴露土壤样本，并将产生的气溶胶收集在附近的采样板上。Buie 的团队发现，沙质粘土具有理想的气溶胶生成特性。换句话说，雨滴撞击沙质粘土比撞击其他类型的土壤能将更多的细菌送入空气。
研究人员还发现，温度越高似乎能更有效地推动细菌的传播，尽管他们不确定原因。
“我们没有预料到温度会产生影响，”Buie 说，“但这是我们未来将要研究的机制。”
Cullen 强调，这并不是我们应该担心的事情——细菌进入空气的过程一直都在我们身边发生。但现在，我们可以亲眼目睹它，并理解它的工作原理。
