地球健康的隱形守護者——微生物丨Cell Press Live

人類世帶來了許多前所未有的社會技術革命，推動了令人矚目的經濟增長。然而，這一進步的代價是全球環境發生了急劇變化，表現為生物多樣性和生態系統完整性的快速衰退，嚴重威脅著地球上的生命支持系統。“行星健康”理念的提出，使人們深刻認識到地球健康與人類健康密不可分，強調了亟需優化人類管理方式，共同守護一個健康的地球，為全人類創造可持續的未來。

微生物群體涵蓋細菌、古菌、病毒、真菌和原生生物，廣泛分布于地球各個環境系統，從深海海溝到人體腸道，并塑造著地球生命的多樣性與生態系統的穩定運行。盡管它們僅占地球總生物量約十分之一，微生物對于全球生物多樣性保護、氣候調節、糧食安全、水資源衛生以及人類健康等多重可持續發展議題發揮著不可或缺的關鍵作用。

盡管微生物在推動可持續發展方面扮演著關鍵角色，但令人驚訝的是，它們在聯合國可持續發展目標框架中卻鮮有體現。在聯合國560項官方多邊條約中，幾乎難以找到直接涉及微生物的議題，顯示出這一重要領域亟待獲得更多關注與重視。

忽視微生物在可持續發展能力建設中的作用，可能導致努力徒勞，并加劇諸多本已復雜的挑戰。例如，隨著全球變暖，土壤微生物加速土壤有機碳的礦化，釋放大量溫室氣體，不僅加劇氣候變化，進而引發多重環境問題，還可能提升瘧疾、登革熱等媒介傳播疾病的傳播風險，威脅人類健康。

在此背景下，我們將通過一場Cell Press Live活動，匯聚中國頂尖研究人員，從多方位不同角度和領域，探討微生物在陸地、海洋、海陸相接等多個場景在地球系統可持續發展中所面臨的緊迫挑戰和前沿科學解決方案。

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會議時間：2025年11月26日（周三）15:00

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演講嘉賓介紹

肖湘

上海交通大學

▌個人簡介：

肖湘，上海交通大學講席研究員。2001年起在國內率先開展了高壓下的深海微生物研究，建設了具有自主知識產權的的全海深深海微生物綜合研究平臺體系，提出并發展了原創的“共適應”理論，先后乘坐我國三代載人潛水器，到達過馬里亞納海溝、雅浦海溝和克馬德克海溝底部，探索過深淵、熱液、冷泉等三類典型深海生境。2021年，發起并引領了馬里亞納海溝環境與生態研究計劃（MEER 溟淵計劃），2025年以封面專輯形式發表于《細胞》雜志。

▌報告主題：

從深淵到太空：微生物共適應策略及其全球意義

▌報告摘要：

極端微生物代表了地球生命的生存極限，最大程度地保持了早期生命特征，并在極端條件下不斷演化，在研究環境與微生物的關系中具有獨特價值。在“溟淵計劃”（MEER）中，我們通過大數據與實驗研究相結合的手段，厘清了微生物適應深淵環境的復雜因果關系，并且發現深淵高壓下存在跨物種的“共適應”策略（Convergent Adaptation Strategies）。進一步通過深淵到其他環境的比較研究發現，發現“共適應”策略是微生物廣泛適應地球環境的基礎，且具有跨生境、跨物種、跨地質歷史時期的特點，并為人類解決環境、資源、醫療健康、域外探索中的微生物問題提供了全新的視角。因此，我們也呼吁不同領域的研究者，集合深海、極地、熱泉、冰川等不同極端生境的微生物多組學大數據，綜合生態、代謝與AI大模型等研究手段，共同回答“共適應”策略下微生物的全球貢獻與新資源潛能。

胡凌飛

浙江大學

▌個人簡介：

胡凌飛，博士生導師，“百人計劃”研究員；國家重點研發青年科學家項目主持人；中國土壤學會土壤生態專業委員會副主任、土壤生物和生物化學專業委員會委員、土壤-植物營養專業委員會委員；中國植物營養與肥料學會養分循環專業委員會副主任、根際營養專業委員會委員，浙江省土壤肥料學會理事。胡凌飛研究員主要以玉米和水稻為對象，研究次生代謝產物介導的土壤根際生態過程與生物障礙消減。近年來，以第一或通訊作者在Science、PNAS、Nature Plants、Nature Communications等期刊發表多篇論文。

▌報告主題：

香氣驅動的土壤免疫：芳樟醇塑造根際微生物與密植作物防御

▌報告主題：

密植種植是提升糧食產能的核心途徑，但高密度伴隨病蟲害傳播加速、生物脅迫累積等重大挑戰。植物如何在密植環境下維持群體健康，是農業生態與土壤科學領域未解的關鍵問題。本報告將圍繞植物揮發物驅動的跨界信號通路，揭示揮發物作為“信息中樞”協調地上–地下防御的機制。在玉米密植系統中，葉片持續釋放的芳樟醇（linalool）在冠層內積累，被鄰株感知后激活根系茉莉酸信號。該信號誘導玉米根系分泌苯并噁嗪代謝物HDMBOA-Glc進入根際，從而定向選擇和富集有益細菌群落，增強水楊酸通路活化和系統性免疫。該機制顯著抑制根結線蟲、真菌病原及病毒侵染，并降低害蟲取食，且這一微生物驅動的防御效應可跨代延續。本研究為破解密植農業“產量–健康”矛盾提供了新思路，并為未來發展揮發物調控、根際工程與微生物驅動的綠色農業技術奠定基礎。

李猛

深圳大學

▌個人簡介：

李猛，深圳大學高等研究院院長、特聘教授、博士生導師。中國微生物學會古菌學專業委會主任委員、廣東省海洋微生物組工程高校重點實驗室主任、深圳市海洋微生物組工程重點實驗室主任、深圳大學古菌生物學研究中心主任??。主要從事古菌生物學和環境微生物學研究，主持國家自然科學基金重大項目、國家杰出青年基金（青A）和優秀青年基金（青B）項目，以第一作者或通訊作者在Nature、Nature Microbiology、Nature Communications、Microbiome、The ISME Journal、mBio、Environmental Microbiology和Applied and Environmental Microbiology等發表文章100余篇，文章被引用9821次。

▌報告主題：

紅樹林濕地甲烷排放及其微生物調控機制

▌報告主題：

紅樹林濕地是重要藍碳生態系統，開展紅樹林濕地的碳匯研究，對于我國實現“碳中和、碳達峰”目標具有重要科學意義。然而，我們對紅樹林濕地的碳源匯格局及其調控機制的認識不足，極大地限制了相關固碳增匯技術的研發和應用。本報告將圍繞“微生物甲烷代謝”為主題，結合微生物組學、地球化學和分子生物學等技術，從基因表達水平到甲烷通量變化，深入探索紅樹林濕地甲烷排放及其微生物的調控機制。

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One Earth

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Restoration innovation: Fusing microbial memories to engineer coral resilience

Cell Reports Sustainability

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