杨瑞馥：测序很强大，为何还要拓展微生物培养？

    杨老师是我们国家病原微生物研究的权威专家，他和团队在鼠疫菌的遗传规律研究、病原菌溯源以及现场快速检测技术研发等方面都有建树；他们还创造性地用开源的基因组分析方法，研究过欧洲爆发的致命大肠杆菌，并将结果发表在《新英格兰医学杂志》上；杨老师本人还参加过对伊拉克的生物武器核查。

     近年来，他和团队也把关注目光放到了肠道菌群，除了研究菌群与疾病的关系，还特别在培养组学上进行了深入拓展。

    杨瑞馥教授演讲内容简介

    一开场，杨老师介绍了自己和团队在过去几十年的经历——他们曾经和德国科学家合作，揭示了鼠疫菌在三次大流行中的传播规律；在应对全球生物武器威胁的工作中，杨老师参加了对伊拉克的生物武器核查，并在针对副溶血弧菌等危险病原体的溯源技术中取得突破。

    他还创造性地用开源的基因组分析方法，研究过欧洲爆发的致命大肠杆菌，并将结果发表在《新英格兰医学杂志》上；同时，他和团队还在微生物的现场快速检测技术上取得重大成果。

    随后，杨老师说到自己作为一位病原菌研究者，近些年来也把关注目光放到了肠道微生物上。

    在阐述自己和团队重点在做微生物培养方面的工作时，杨老师特别用数字说明了培养微生物为何还任重道远——地球上和肠道里都有巨量种类的微生物，但被分离培养的还是极少数，整个领域还有很长路要走。

    紧接着，杨老师分别介绍了微生物学研究的三个黄金时期和代表性人物：

    第一个黄金时期大概爆发于19世纪中叶到20世纪初，并一直持续到20世纪后半段，以“发现、培养微生物并阐明其意义”为根本特征，其中的代表性人物包括列文虎克、科赫、巴斯德、马歇尔、汤飞凡等。

    金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、志贺氏菌、伊尔森氏鼠疫细菌以及我们熟知的益生菌——保加利亚乳杆菌等，就是在这个时期被发现的。

    微生物学的第二个黄金时期始于20世纪40年代，以“细菌遗传基础揭示”为根本特征。在这个时期，人类明确了遗传物质的组成和结构、噬菌体与细菌的相互作用原理、利用质粒和噬菌体进行转化和转导的方法等，分子生物学工具被大量使用，微生物本身的研究相对减少。

    而现在我们处于微生物学的第三个黄金时期，以“揭示人体微生物组与健康的关系”为代表性研究方向，人类充分利用各种组学工具，正在全面揭示微生物组的奥秘。

    其中，为了充分揭示类似于人体微生物与疾病和健康的因果关系，在组学工具之外，人类再次把关注的目光投向了微生物的分离培养，不过传统的单菌培养也进化到了培养组学阶段。

    质谱和高通量测序技术为培养组学提供了强大的技术平台支撑，同时有以法国马赛大学的Didier Raolut教授为代表的科学家在培养条件的摸索上取得很多突破，甚至优化到只需要18种培养条件，就可以把肠道中70%的微生物分离培养出来。

    杨老师在列示了18种培养条件后，对其中的关键因素进行了总结，提醒大家血瓶预培养、添加瘤胃液和绵羊血能大大增加可培养出的细菌新种。

    随后，杨老师以在小鼠中分离培养出分节丝状菌（SFB）为例，说明如果能够在分离培养技术上取得突破，培养出一些重要的细菌，可以在类似于Nature的高水平杂志上发表研究论文。

    杨老师强调，研究的目的不仅仅是发表好文章，还可以开发很多应用。比如分离培养出AKK这株菌并对其进行充分的研究，可能能促进其在应对炎症、肥胖中的应用。

    当然，就像是有15万种肿瘤标志物被报道但最终只有100种左右被转化到临床一样，分离培养微生物的转化可能也非常困难，行业人士要做好充足的心理准备。

    但在转化上有困难并不意味着微生物组没有光明的前途，杨老师认为培养组学在三大方向具有很大的空间：

    一是成为人体微生物组研究的物质基础，促进菌株水平的研究，同时推动病毒、真菌等非细菌微生物的培养，也促进生物信息分析技术优化；

    二是成为微生物转化的物质基础，会是类似于“化学药物库”的“活菌药物库”，也会成为诊断的标准物质，并成为后粪菌移植时代的合成粪菌的基础；

    三是培养组学技术自身会不断优化，培养基和培养条件的优化会促进培养组学自身发展。

    最后，杨老师再次回到自己和团队的科研工作，简单介绍他们正在关注肠道微生物与IBD（炎症性肠病）、大肠癌等的关系，特别关注肠道微生物与免疫细胞的关联。

    而在培养组学方面，他们在最近的工作中，已经分离到与大肠癌相关的100多株细菌，并充分揭示它们的遗传规律；同时，他们也在优化培养组学、生物信息学分析等技术，也有进行益生元、益生菌的研究与开发。