作者首先探究了樣本中可移動(dòng)遺傳元件（MGEs）的分布特征,。樣本中共檢測到9種MGEs大類、157種亞類,，平均豐度為55.26 ppm,，優(yōu)勢MGEs為轉(zhuǎn)座酶（圖2A）。且MGEs與ARGs豐度具有顯著正相關(guān)關(guān)系（P<0.001）,。隨后,，作者探究了總體微生物群落特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn),，細(xì)菌占據(jù)了總體微生物的98%,，其中變形菌門和放線菌門為優(yōu)勢菌群（圖2B）。最后通過溯源發(fā)現(xiàn),，攜帶ARGs或MGEs的微生物占總微生物群落的21% （圖2C）,，且ARGs的主要攜帶者為臨床病原菌和腸道微生物（大腸桿菌、肺炎桿菌和綠膿桿菌,，圖3）。

為了探究驅(qū)動(dòng)土壤ARGs分布特征的因素,，作者將所有環(huán)境因子整合為16個(gè)主成分。結(jié)果發(fā)現(xiàn),，ARG豐度主要受人類活動(dòng)相關(guān)的主成分影響,，主要表現(xiàn)為畜牧投入和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等（圖4A）,。此外，ARGs豐度與大多數(shù)人類活動(dòng)因素之間呈顯著正相關(guān),。其中,，畜禽生產(chǎn)為土壤ARGs豐度的最強(qiáng)驅(qū)動(dòng)因素（P<0.01,圖2B）。最后,，作者通過結(jié)構(gòu)方程模型展示了人類活動(dòng)增多ARGs和MGEs宿主,、進(jìn)而增加土壤ARGs以及低溫提升土壤養(yǎng)分、進(jìn)而促進(jìn)ARGs宿主增殖的兩個(gè)潛在過程（圖4D）,。

圖4 影響土壤ARGs豐度的因素

A. 人類活動(dòng)主成分中各項(xiàng)對ARGs豐度的貢獻(xiàn)度,；B. 人類活動(dòng)主成分中前8個(gè)因素對ARGs的影響; C. 人類活動(dòng)主成分中后8個(gè)因素對ARGs的影響; D. 影響土壤ARGs豐度的結(jié)構(gòu)方程模型。

作者基于效果最佳的隨機(jī)森林算法來預(yù)測全球土壤ARGs豐度特征,，構(gòu)建了?0.083°高分辨率的全球土壤ARGs分布圖譜（圖5）,。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，西歐（圖5B）,、東亞（圖5C）,、南亞（圖5D）和美國東部（圖5E）為ARGs的高豐度區(qū)域，都具有人口高度密集的特征,。此外,，相對高緯度地區(qū)（如北歐和新西蘭），ARGs的標(biāo)準(zhǔn)化豐度也較高,。

環(huán)境中ARGs的富集與傳播嚴(yán)重威脅全球健康,。據(jù)報(bào)道，土壤是ARGs的主要儲庫之一,，且與一些臨床病原菌存在潛在聯(lián)系,。因此，評估當(dāng)前全球土壤ARGs分布特征,、宿主情況及其驅(qū)動(dòng)因素對于有效消減及預(yù)防耐藥性具有重要意義,。作者通過全球土壤宏基因組的大數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)農(nóng)田土壤ARGs較高,，臨床病原菌和腸道微生物為其主要攜帶者,，且受人類活動(dòng)影響較大。最后,，通過機(jī)器學(xué)習(xí)繪制了全球土壤ARGs分布圖,，為落實(shí)世界衛(wèi)生組織微生物耐藥性全球行動(dòng)計(jì)劃、控制土壤抗生素抗性基因的傳播擴(kuò)散提供了決策支撐。