据《科技日报》8月11日报道，中国科学院青岛能源所单细胞中心提出了一种基于大数据搜索的理论模型，通过建立一个全球性的微生物组相互转化网络，从多个尺度探索不同生态系统之间菌群的内在关联与演化规律。相关成果近日发表于《美国微生物学会会刊》上。

在自然界的各种生态系统中，微生物以群落即微生物组的形式广泛存在并相互作用，从而深刻地塑造着地球生物圈的功能。为从全球尺度上重现与理解微生物组间的演化途径和互作过程，青岛能源所荆功超和青岛大学张玉凤等组成的研究小组提出一个理论模型：微生物组可通过改变其内诸多物种的组合和数量比例等方式相互转化，以适应各种生存环境与选择压力，因此能基于微生物组的结构相似性推测微生物组的演化与互作等关系。

基于这个模型，研究人员运用前期开发的微生物组搜索引擎（MSE），基于微生物组结构的相似性高低，构建了首个全球性“微生物组相互转化网络（MTN）”。该全局性网络的节点包含177022例菌群样本、113亿条16SrRNA序列，来自于从人体各个部位到各种生境的20大类生态系统。

研究人员还基于MTN绘制出了全球尺度、单个菌群精度的“微生物组相互转化路线图”，刻画了在不同生态系统内部与之间，每个微生物组最可能的演化途径和互作过程。这一路线图将成为研究微生态系统间互作机制的新工具。

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