近日，开云足球app云南生物资源保护和利用国家重点实验室张志刚研究员团队联合中国科开云足球app、中国农业大学、南京农业大学、吉林农业大学、中国农科院、加拿大不列颠哥伦比亚大学等多家科研机构的优秀科学家共同完成的题为“Animal Gut Microbes and Microbiomes in the 21st Century and Beyond”的特邀综述在Science China Life Sciences发表。该综述从动物全类群与多界微生物协同演化的高度，系统梳理21世纪以来动物肠道微生物研究的关键突破、前沿瓶颈与未来路径。
该综述以“全动物界—多界微生物—时空过程—转化应用”为主线，首次将细菌、古菌、真菌、病毒和原生生物放入同一知识框架中统筹审视，不仅涉及多样性格局（图1）、时间异质性（图2A）、空间异质性（图2B）、极端环境适应与工业化扰动（图3）等核心议题，还将生态学、进化生物学、多组学与空间建模深度贯通（图4-6），推动该领域从“描绘组成”加速迈向“解释机制”“预测功能”和“精准干预”。
图一 2019—2025年动物肠道原核组生物研究的全球格局
图二 动物肠道微生物组时空异质性研究进展
文中精准点出了国际研究长期存在的结构性短板：在估计约777万种动物中，真正接受过肠道微生物组成与功能研究的物种仍不足0.01%；与此同时，现有研究仍明显偏重家养脊椎动物与粪便样本（图1），野生宿主、无脊椎动物、非细菌类群以及非粪便生态位中的“微生物暗物质”，依然是最值得开拓的科学新疆域。这样的判断，不只是对既有研究版图的深刻校准，更为未来十年相关领域竞争的关键突破口给出了极具战略价值的路线图。
图三 肠道微生物组在宿主适应（A）与人为干扰（B）中的双重作用
该综述还对动物肠道微生物功能的边界进行了极大拓展。综述强调，肠道微生物不仅深度参与营养转化、免疫稳态和宿主发育，更是动物应对低氧、温度胁迫、季节波动和毒性食物的重要“隐形器官”（图3A）；与此同时，工业化、抗生素、污染物、加工饲料及圈养等因素，则可能打断长期共演化形成的微生物伙伴关系，带来多样性流失、功能退化与疾病风险上升（图3B）。这使得该文超越了单一学科边界，把动物微生物组研究直接提升到生物多样性保护、绿色养殖、气候韧性与“One Health”实践的战略高度。
图四 用于解析动物肠道微生物共生系统生态—进化机制的综合框架
在应用层面，该综述系统梳理了益生菌、益生元与合生元、粪菌移植、噬菌体治疗、靶向合成菌群、微生物组编辑等前沿路径，清晰展示了动物微生物组科学正从基础发现走向可设计、可验证、可转化的新阶段（图5-6）。该综述进一步提出，未来应依托全球协作网络（图7）、标准化数据库、AI驱动发现、深度宏基因组与多组学整合，构建面向生态管理、疾病防控、养殖提质与环境修复的可预测、可工程化微生物组科学体系。
图五 动物胃肠道生态系统中微生物组功能分析的综合概念框架
图六 工业应用中动物微生物组干预与调控策略的转化路径示意图
图七 全球动物肠道微生物组倡议（GAGMI）的示意图
基于宏阔而扎实的证据链，该综述旨在重塑人们对动物肠道微生物世界的认知尺度，也为基础研究与产业转化、生态保护与生命健康、中国原创与国际前沿之间搭建起清晰而有力的桥梁。同时，文章也显示出中国学者在动物微生物组研究中不断增强的系统总结能力、原创整合能力与国际引领潜力。
张志刚（开云足球app）和张同作（中国科开云足球app西北高原研究所）为文章通讯作者；张志刚（开云足球app）、江峰（中国科开云足球app西北高原研究所）、李志鹏（吉林农业大学）、林丽梅（南京农业大学，不列颠哥伦比亚大学）、祁斌（开云足球app）以及韩丹丹（中国农业大学）为文章第一作者。上述系列工作得到国家自然科学基金项目、云南省兴滇人才支持计划（云岭学者）、云南省中央引导地方科技发展资金项目、西藏自治区科技计划项目、第二次青藏高原综合科学考察研究（STEP）项目的支持。
全文链接：
https://www.sciengine.com/SCLS/doi/10.1007/s11427-026-3312-5
来源：国家重点实验室
编辑：奚利 责任编辑：李哲
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