生态系统微生物组学研究获进展

人类和其他生物共享一个微生物地球。微生物时刻影响着生态系统的过程和功能，对人类和地球健康至关重要。随着分子基因组学的发展，我们对生态系统中每一组分相联系微生物功能的认知不断深入，剖析了这些微生物在生态系统中具有重要的功能。迄今为止，多数微生物组的研究只针对单一宿主或某一个特定环境，如土壤微生物或水体微生物，缺乏利用系统的思维以生态系统作为一个整体探究微生物的时空动态及其功能。而生态系统各要素的微生物是紧密相连的，碎片化的研究限制了科学家在整个生态系统水平上对微生物组参与的过程、功能及其动态变化全面深刻的认识。

生态系统是近代生态学中引人注目的概念。在生态系统基础上开展的生态学相关研究已取得重要进展和成果。我们认识到人类繁荣依靠生态系统相关功能的发挥，如粮食、纤维和燃料的生产。因此，我们应该借鉴生态系统生态学的理论和方法来理解生态系统不同部分之间微生物的连通性及其功能，从而促进微生物相关学科的发展，更好的理解和预测人为活动对生态系统的影响。

中国科学院院士、中科院城市环境研究所研究员朱永官领衔的国内外研究团队，提出了“生态系统微生物组学”概念，构建了微生物研究的新框架以避免对生态系统中微生物理解的碎片化视角。该研究基于这一框架重点探讨了四个具有普适性的主要问题：微生物在生态系统各个组分中如何分布与移动规律；生态系统中微生物之间的连通性及营养级联效应；生态系统微生物的时间动态变化；生态系统微生物组学的应用。同时，该研究在应用方面阐释了与新发传染病的关联以及微生物种子库对保护生态系统中微生物多样性的重要作用。加强系统层面微生物组学的研究，可以更好地促进地球生态系统的可持续性。

相关研究成果以Ecosystem Microbiome Science为题，发表在mLife上。研究工作得到国家自然科学基金重点项目、创新研究群体项目，以及“一带一路”国际科学组织联盟（ANSO）项目的支持。

生态系统中微生物的连通性

来源：中国科学院城市环境研究所

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