每1克土壤中可生活約10億個微生物細胞，來自約10萬種微生物類群，這是一個極其豐富的微生物世界。土壤微生物有著重要的生態(tài)功能，但其作用機制長期是一個“黑箱”。

浙江大學環(huán)境與資源學院徐建明教授團隊的最新研究成果為解碼“黑箱”提供了新途徑。通俗地說，他們的做法就是把土壤中所有微生物的基因全都提取出來，再構建基因的關聯性網絡，把聯系緊密的歸為一群。

科研人員從我國東部地區(qū)的森林里采集了45個土壤樣品：從南方的熱帶雨林，到北方的針葉林。“通過從樣品中提取宏基因組進行高通量測序分析，我們繪制出了基因相關性網絡。”徐建明說。相關論文已發(fā)表在微生物學頂級期刊《國際微生物生態(tài)學會會刊》上。

這張網絡，就是一幅認識土壤微生物生態(tài)功能關聯性的“地圖”，地圖的繪制原則近似于“人以類聚、物以群分”。網絡包含5000多個基因節(jié)點，科研人員將其劃分為27個基因聚落，與特定功能相關的基因歸為一個聚落，而且基因聚落的中心節(jié)點都能代表所在聚落的功能。

有了這張地圖，科學家就能按圖索驥。以后，研究者遇到一個功能未知的基因，找找它位于地圖中哪個聚落，和哪些節(jié)點挨得近，就能預測出它的功能。

徐建明說，這項研究為人們認識土壤提供了一個注釋未知的路徑，隨著基因數據庫的不斷完善，更多研究者眼前的迷霧會逐漸掃清。借助本研究，科研人員對土壤對碳氮的轉化、污染物的降解等機理將有更加深入的了解。