加州理工学院的研究人员发现了一种新型酶，它能让大量细菌在低氧条件下“呼吸”硝酸盐。虽然这是细菌生存的进化优势，但这一过程会产生温室气体一氧化二氮 (N2O) 作为副产品，这是继二氧化碳和甲烷之后第三大温室气体。

然而，与二氧化碳不同，一氧化二氮在大气中的寿命并不长，这意味着任何抑制其排放的干预措施都可以带来立竿见影的效果。例如，过度使用农作物肥料会为土壤细菌提供丰富的硝酸盐，然后它们会将其转化为一氧化二氮——更明智地施用肥料既可以减少温室气体排放，又可以为农民省钱。

“与二氧化碳相比，一氧化二氮是一种更难监测的温室气体，但通过这项研究，我们现在知道，产生一氧化二氮的来源比以前认为的要多得多，”地球生物学教授兼新研究高级研究员伍迪·菲舍尔说。

“了解这种气体在何时何地被释放到大气中可以帮助我们做出更明智的决定。在不久的将来，农民将掌握土壤中微生物群落的信息，从而能够做出明智的决定，决定如何以及何时使用肥料来保持景观健康。”

描述这项研究的论文于6 月 20 日发表在《美国国家科学院院刊》上。

在前博士后学者 Ranjani Murali 和首席研究员 James Hemp 的带领下，该团队研究了地球上不同环境中数万种不同微生物物种的基因组序列。生物圈中的大多数细胞都利用某些称为还原酶的蛋白质来呼吸或呼吸氧气，但 Murali 和她的团队发现，大量还原酶已经进化出密切相关的蛋白质来呼吸一氧化氮，并在这一过程中产生一氧化二氮。