微生物组科学助力农业食品系统转型与同一健康:为何LMICs必须居于中心
关键观点
微生物组在土壤肥力、植物生长、动物和人类健康以及生态系统稳定中扮演核心角色,但工业化的农业实践、抗菌素滥用和工业化生活方式正在加剧微生物多样性流失。低收入和中等收入国家(LMICs)既是微生物多样性热点区域,也是同一健康威胁(如抗菌素耐药性、慢性病和气候脆弱性)的重灾区,必须成为微生物组创新的核心参与者。
引言
全球农业食品系统正面临气候变化、生态退化、粮食不安全等多重压力。联合国粮农组织定义的"同一健康"理念强调人类、动物、植物和生态系统的健康平衡,但当前策略普遍忽视微生物组科学——即研究特定环境微生物群落及其相互作用。微生物组科学为解决这些系统性危机提供了变革性潜力。
微生物组多样性与功能性
微生物组通过生物地球化学循环、免疫调节、病原体抑制等机制维系生态系统。例如土壤微生物组通过固氮作用提升作物产量,肠道菌群影响消化代谢。高通量测序技术的进步使我们更清晰理解微生物功能动态,但人类活动导致的微生物生态失调正在引发从作物减产到慢性病增加等一系列问题。
LMICs的研究盲区
当前微生物组研究主要集中于高收入国家,来自受控环境的微生物数据难以适配LMICs的复杂生态。这种差距不仅扭曲科学认知,更加剧了这些国家在获取微生物技术创新和应对健康风险上的不平等。值得注意的是:
- LMICs拥有全球最丰富的微生物多样性
- 其农业体系涵盖传统生计农业到生态农业等多元模式
- 面临人畜共患病、粮食不安全等不成比例的健康风险
政策建议
- 将微生物组功能纳入同一健康政策框架
- 加强LMICs微生物组研究基础设施建设
- 建立本地化微生物组监测指标体系
- 制定公平的微生物数据共享法律框架
- 确保本土社区的知识主权与利益共享
变革路径
推荐方案包括微生物土壤改良剂、噬菌体疗法、发酵食品营养干预等,这些措施需通过本地参与式研发才能实现增产、可持续与公平性的平衡。例如:
- 用微生物改良剂替代合成肥料
- 通过益生菌减少水产养殖抗生素使用
- 建立微生物组早期预警系统监测人畜共患病
结论
微生物组是维系农业食品系统和地球健康的"活体基础设施"。要实现其变革潜力,必须将LMICs置于全球微生物组创新的核心。这不仅是科学问题,更是关乎公平发展的战略选择——唯有包容性科学才能真正守护人类、动物、植物和地球的共同健康。
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