人类与微生物相互制约，相互依存，处于一种动态平衡状态。随着经济建设的高速发展，环境污染问题日益突出，严重制约了我国经济和社会的可持续发展。我国的环境污染问题类型多样，无机污染、有机污染和新型污染物混杂，情况严峻。寻找有效和适宜的修复方法是当前生态环境－经济－社会和谐发展的迫切需求。在自然界中，无数的微生物就是“天然清洁工”，它们在污染物降解转化、资源再生利用、生态保护等多方面都发挥着重要作用，因此也成为众多环境和生物科研工作者的重点研究对象。多年来，中国科学院生态环境研究中心研究员邓晔在开发环境宏基因组技术和数据分析手段的基础上，针对微生物功能类群开展了一系列创新性的工作。

（会议讲座现场）

勇于担当，成就卓越

邓晔在2002年毕业于中南大学应用化学专业，此后到浙江大学深造，2007年获得生物化学与分子生物学博士学位。为了进一步提升自己的科研能力，他在博士毕业后选择远赴美国，在美国俄克拉荷马大学环境基因组研究所工作，任研究科学家。这期间，邓晔努力掌握更多的知识，并不断深入到实践中，他接触到了国际前沿的环境宏基因组技术和大量的环境微生物应用实例。为今后更好地服务于祖国打下坚实的基础。

身在海外，却始终心系祖国。2014年5月，邓晔通过中国科学院人才计划回到祖国，就职于生态环境研究中心环境生物技术院重点实验室。他面对难题，迎难而上，积极投入到组建环境微生物宏基因组研究组的工作中，取得了卓越的成就。

多年来，邓晔在科研中心无旁骛、深耕细作，以环境微生物群落生态学为研究突破口，开发出了一系列分子检测工具和数据分析手段。基于此，在微生物功能类群的演变规律、微生物地理学分布机制等方面开展了一系列创新工作，为污染环境中微生物功能菌群的检测与识别提供重要的技术方法，并为揭示复杂微生物群落与环境变化、人类污染过程之间的关联提供了理论基础。

科学研究是一项充满创新与探索的过程。邓晔研究员长期致力于利用生态网络分析方法来探究生态群落内物种间的相互作用，其开发的微生物分子生态网络分析方法（MENA）使用系统科学中的随机矩阵理论，通过判别跳出随机性边界的确定性阈值来自动计算物种间的关联强度，因此适用于解读含有大量噪音的环境组学数据。该方法成为分析微生物物种间相互作用和群落稳定性的标准方法之一，原文引用已达1800次，在农田、湿地、海洋等多种微生物生态系统中得到广泛运用。

创新是不断前行的引擎。2019年，邓晔团队又构建了用于探索跨营养级间互作关系的二分网络分析方法，在探索宏观和微观物种生态网络分析方法上取得进展，研究结果发表在生态学知名杂志《分子生态资源》（Molecular Ecology Resources）上。在这项研究中，邓晔提出了利用微观的高通量分子检测数据和宏观的植被调查数据来构建植物与微生物之间的跨界生态网络方法。

通过应用该方法，邓晔对中国沿纬度梯度分布的30个森林生态系统中地上植物和地下土壤微生物群落数据进行了系统的分析。结果显示，区域尺度的跨界生态网络具有较高的连接度、嵌套结构、不对称专一性和模块化结构等网络拓扑结构属性。此外植物对于特定的微生物类群表现出一定的偏好性。对不同地点的局部尺度IDEN进行分析，也发现特定植物在不同地区都具有共存的微生物物种。本研究展示了自然生态系统中植物与微生物的共存关系，并有助于未来进一步理解生物群落中多个跨界生物物种之间的层级结构。

相关的生态网络的分析方法及分析流程已经存放到邓晔团队开放的分析平台iNAP网站，并于2022年发表在微生物组学期刊iMeta上。平台建立后也获得国内外的广泛关注，目前注册用户已超过3000人，而其应用也扩展到了生物物种与有机分子之间。

尽管已经硕果累累，但是道阻且长。邓晔深刻认识到，在科技进步与经济发展呈现相互依存、相互促进、相互融合、协同发展的总趋势下，凝聚科技智慧与力量，结合新的方法和理念推动产业发展是必由之路。

（2019年黄河三角洲采样）

孜孜以求，创新无止境

土壤中的各类微生物由于个体大小和营养方式的差异，存在不同的营养级，但以往的研究对微生物层级间的互作关系及其对环境因素的响应上一直缺乏足够的认识。邓晔团队在黄河三角洲新沉积土壤增温5年的样地开展研究，运用跨域网络结构分析方法揭示了土壤细菌－真菌－原生生物之间的相互作用关系。研究结果2021年发表在生态学顶级杂志《全球变化生物学》（Global Change Biology）上。

研究发现，增温显著改变了细菌－真菌－原生生物的层间相互作用，导致部分原生生物从捕食细菌转向捕食真菌，其对理化因子的响应也会由网络的中心物种向下游物种传递。增温还强化了网络中核心模块与土壤有机质的负相关关系，表明这些模块中所包含的大量腐生真菌和降解细菌的增长是促使土壤有机质减少的潜因。

邓晔团队在青藏高原草甸土壤中还发现，增温会抵消土壤氮素增加对微生物群落的影响，甚至抵消土壤层间的微生物群落结构差异，揭示出未来的全球增温可通过改变微生物来影响土壤养分的存储和转化，进而对全球的碳循环产生深远的影响。微生物营养级之间的互作网络文章发表两年间已被引用60余次，位列2022年Global Change Biology杂志中国地区论文全文下载的前20名。

能力大，责任也大。邓晔现任中国生态学学会微生物生态专业委员会秘书长，《The ISME Journal》副主编，《Microbiome》、《Environmental Microbiome》责任编辑，和其他6家中外学术期刊编委。也担任了国际微生物生态学会（ISME）中国青年大使。2018—2023年连续六年获科睿唯安（Web of Science）全球高被引科学家。这些荣誉也鞭策着他在科研之路上砥砺前行。

梦在前方，路在脚下；奋斗以成，脚步不息。邓晔心系家国，他深刻懂得未来将面临更多更难的挑战，但他相信，山再高，勇敢攀登总能登顶；路再长，迈开步伐定能到达。他带领团队将继续开拓创新、砥砺前行为人类与自然的和谐共处提供更好的科研支撑，为人们构建美好的生活而不断努力奋斗。（文／王超）

（2023年松山采样）

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