当菲列帕 · 尤温斯把扫描电镜对准一块从澳大利亚海床下几千米处采得的岩石，企图搜寻能毁坏岩体储油层的白云母粘土时，她看到的却是很像生长在三叠纪和侏罗纪砂岩上的细菌或真菌群落的微丝。
即使这样，尤温斯这位昆士兰大学的地质学家并没有急于下结论。这并非由于没听说过海床深处还有细菌，而是由于这些生物体竞能惊人地轻易适应陆上实验室等完全不同的环境条件。而且，每个生物体都极小——有些直径不超过20纳米（纳米：亿分之一米）。这是个问题，因为这么小的生物体是不可能生存的一一至少这不符合传统微生物学。病毒能够那么小，是因为它们依赖宿主细胞来繁殖，但任何一个自由生活的生物体，其直径至少需有100～250纳米（依据令人信服的计算法），才能勉强装人生命运行所需的机构。
现在，尤温斯相信她已发现了一种生物——她称之为纳米生物（nanobe），它打破了传统的规则。在过去两年里，她宣称，她的实验室已培养出许多纳米生物的群落。她和昆士兰大学的同事、微生物学家A· 泰勒和R ·韦布使用3种不同的染色法检查DNA，获得阳性结果；还制成了这些生物体的超薄切片，显示出似乎是细胞壁的结构。这些结果——支持这些生物体是有生命的生物，而非好似细菌群落的无机突起。
1996年8月7日，当美国航空航天局的科学家们向全世界宣布，他们已在一块来自火星的陨石发现36亿年前的微细菌（mini-bacteria）化石时，对纳米细菌的争论达到了顶峰。绝大多数卵形的和管状的小体（globs）只有100纳米长（人发直径的千分之一），与绝大多数微生物学家接受为最小的自由生活细菌（球状支原体）的300纳米横径相比，这是微小的。可是，该局的官员仍宣称，这些化石与地球上发现的最小的细菌化石惊人地相似。
他们指的是得克萨斯大学地质学家R ·福尔克的研究成果。1992年，福尔克宣称他们已在意大利Viterbo温泉周围的白石灰石里发现了矮小细菌的化石，他们称之为nannobacteria，（这个词比通常用的“纳米细菌”nanobacteria多了一个“n”）。福尔克承认，无机突起能产生相似的形状，但他说，专家能区别这两者。
生物体大小的理论下限
微细菌之存在为何如此难被接受？只要简单地计算一下一个生物体为维持生命需要什么，就可得到答案。早在50年代，耶鲁大学的H ·摩洛维兹就开始研究一个细胞维持生命所必需的起码的基因数。最近，研究人员使用分子生物学新工具对一种支原体——生殖支原体（M. genitalium）——完成了上述研究。生殖支原体通常依靠468个基因而生活，现在他们则发现仅有少至250个基因时，它仍能生存。
康乃狄格大学的微生物学家M · J ·奥斯本说，如果你取最小数目的基因，加上必需量的RNA；又假定细菌的代谢缓慢——每个基因只有1或2个生产蛋白质的核蛋白体——你是不能把它们装入一个直径小于250纳米的任何生物体的。研究嗜热菌的乔治亚大学的M ·亚当斯的答案稍有不同。根据他的计算，一个球状细胞的直径该是180纳米左右，其中大约10%的体积属于DNA，10%属于65个核蛋白体，20%属于蛋白质，50%属于水分，还有10%属于脂类等杂项。“这样小的生物体生长该很慢，并且会存在难以获得所需营养的问题。”他说，“在一些裸露的陨石里是很难找到它的。你也许能在血液里找到它。”
罗切斯特大学的J ·曼尼洛夫是研究支原体的专家，他认为理论上最小的细菌甚至可以取更小的下限。他的“颇为质朴的细胞”的组成是，大致75%的水分，大约100种不同蛋白质的2～3个复本，加上必需的DNA，只有1个核蛋白体。他说：“根据我的粗路的计算，这样一个细胞的体积该相当于100纳米的球体。”按照这个估计，他认为，纳米生物的热爱者们“似乎没认识到他们的说法多么远离常识！”
肾脏内的发现
尤温斯十分了解，要人们相信一个横径只有20纳米的自由生活的生物体，尚需经历艰难的过程。毕竟，一个核蛋白体就大约有20纳米长。她的研究组现正分析该纳米生物的基因，希望证实它有一独特的基因组。这样审视基因将为这些生物在系统树上定位。她说，“我们推测，它们属于太古时代嗜热生物”。她指的是古微生物界，它们有细菌那样自由漂浮的DNA和真核细胞那样的基因相似性。
另一方面，芬兰库奥皮奥大学的O ·卡詹德和N ·西弗特赛格鲁断定，他们已发现了微细菌。去年7月，他们在《美国科学院学报》上（Vol 95，P 8274）宣称，他们已发现活动于肾结石内的纳米细菌。他们从72例患者的肾结石里，用扫描电镜鉴定出纳米细菌。抗体染色证实了这个结果，但主要的样品是取自结石培养的、活纳米细菌。纳米细菌被注入实验兔的血液后出现于兔肾，并损害结石所在处的兔肾。培养这些奇怪的微生物是困难的，因为它们的代谢显著地低下——只及正常代谢的万分之一——这意味着菌群需时1～5天才能增长一倍。虽然大多数球状细菌的直径在200至500纳米之间，但也有很多是在50至80纳米之间。低下的代谢有助于解释这些细菌是怎能依靠这么小的内部空间里的最起码的生活必需品勉强生活的。
对肾病专家来说，细菌导致肾结石的观点似乎并不那么离奇。虽然绝大多数肾结石的病因仍是一个谜，但已知细菌感染是一类较罕见的肾结石的病因——细菌使尿偏酸，促使矿物质沉积。卡詹德认为，纳米细菌有能力围绕自己建起保护性“城堡"。它是通过碳酸盐磷灰石沉积而成的。如同砂粒会在河蚌体内激发珍珠的形成一样，这些“城堡”会在肾内促使形成结石。
又据伊利诺伊大学的M ·密勒-耶里等报告，另一类肾脏疾病——多囊肾病——也可能与纳米细菌有联系。这是一种遗传性的不治之症，可使肾脏囊肿逐渐膨胀，直至肾脏失去功能。全球患者数达1200万以上。动物研究提示，该病部分由于遗传倾向部分由于病原体感染。而多囊肾病患者又较其他人更易患肾结石，因此似乎可能两病与同一病原体有联系。
密勒一耶里等与卡詹德协作，已从多囊肾患者的12个病肾的10个中培养出纳米细菌，在所有电镜检查过的病肾中均检出纳米细菌。而且，密勒一耶里等宣称，他们已在病肾囊肿液中鉴定出纳米细菌产生的毒素，从一名23岁的病肾囊肿迅速膨胀的患者的血和尿中发现纳米细菌。即使如此，他们承认，必须在无肾病的人群中完成对照研究；在目前阶段，还不能断言纳米细菌是作案者还是无害的“局外人”。
关于纳米细菌可能来自外空的说法又怎样？卡詹德说，纳米细菌倒是很适合于这样的旅行。它们藏匿在它们的“城堡”——类似航天飞行器隔热舱的矿物质外壳里，能够抵抗旅行途程中的极端高温、压力和辐射；怎能说这些不服从地球上生命规则的微生物未曾来自火星呢？
[New Scientist，1999年8月21日]