微生物群落不仅仅是各个部分的总和

微生物群落是广泛使用的生物技术供应商，用于制造生物燃料和新食品或帮助农作物更好地生长等过程。为了设计成功的群落，科学家需要预测微生物是否可以一起生活和工作。一个流行的预测规则指出，如果一对微生物共存，它们也将共存于一个更大的微生物群落中。《科学》杂志上发表的一项研究发现，这个简单的规则并不总是有效。

就像植物和动物一样，微生物生活在由多种物种共存组成的复杂生态群落中。这些群落遍布全球，它们在生物技术中也发挥着日益增长且极具前景的作用。微生物群落的设计目的是在生物精炼厂中生产生物燃料和其他必需产品，创造新食品或帮助农作物生长得更好。因此，学习如何设计这些社区以改善他们提供的服务是生物技术的一个主要目标。

工程微生物群落的主要障碍之一是并非所有微生物都会彼此共存。即使我们设法设计出一个具有高潜力的微生物群落，其许多成员也很可能会灭绝。这就是为什么科学家们试图寻找方法来预测物种是否会相互共存。

“我们正在试图了解我们在细菌群落中看到的惊人的多样性。这么多物种如何能够在同一个群落中共存?” - Djordje Bajić，代尔夫特理工大学工业微生物学助理教授

一个简单的规则

来自宾夕法尼亚大学、西班牙国家研究委员会国家生物技术中心、代尔夫特理工大学和耶鲁大学的研究人员研究了如何预测复杂群落中的细菌共存。在 Chang 等人的这篇论文中，作者检验了一个流行的假设：为了使多个物种(例如 A、B 和 C)作为一个群落共存，每一对物种也必须作为一个孤立的对彼此共存，例如 A 必须与 B 共存，B 必须与 C 共存，C 必须与 A 共存。这个假设在过去几年中得到了广泛的支持，并且非常有吸引力，因为如果它总体上是正确的，它提供了一种简单实用的方法来预测物种共存。复杂的微生物群落。

为了检验这一假设，作者决定分解十二种不同的微生物群落，其中包含三到十个共存的物种。然后，他们对每一对可能的微生物进行了竞争，发现与上述假设相反，大多数微生物对无法共存。换句话说，预测共存的简单规则并不总是有效，这表明在共存方面，整体往往大于部分之和。

新的预测工具

Chang 的论文强调，预测哪些微生物可以共存的重要问题尚未解决，强调需要构建新的预测工具。尽管这可能被视为坏消息，但它实际上代表了一个巨大的飞跃，因为在微生物群落中，整体远远大于其各个部分的总和。这将帮助我们建立新的模型，最终帮助我们设计微生物群落。

“我们正在努力了解细菌群落中令人惊叹的多样性”，工业微生物学助理教授 Djordje Bajić 说道。“这么多物种如何能够在同一个群落中共存?” 了解细菌如何共存对于更好地了解我们的世界非常重要，因为微生物群落几乎遍布在我们星球的每个表面，Bajić 解释道：“它们在全球元素循环中发挥着作用，对于我们肠道微生物组的健康至关重要。这项研究肯定会对我们对微生物群落和微生物组的理解产生影响。它还将为模型和技术的构建提供信息，以设计微生物组并引导现有的微生物组在许多应用中达到所需的状态：例如在健康、废水处理、

细菌的聚会

你可以把这项研究想象成你在一个聚会上，在那里你喜欢很多人，但你不喜欢其他很多人。既定的想法是，你需要喜欢聚会上的每个人才能玩得开心。当然，情况并非一定如此。您可能会忽略那些您不喜欢的人，并选择与其他人交谈一整夜。您甚至可以参与与您不太喜欢的人的讨论，并且仍然可以玩得很开心，只要其他人也在这些对话中。