《细胞》期刊50周年纪念特刊：微生物的未来
《细胞》期刊50周年纪念特刊：微生物的未来
微生物在多种方式上定义了我们和我们的星球。从土壤到石油，从海洋深处到平流层，微生物无处不在，它们不仅维持着地球上的生命，还对人类的健康、环境和可持续发展产生深远影响。《细胞》期刊在50周年纪念特刊中，以"微生物的未来"为主题，全面展示了这一神奇且神秘的微生物世界。
微生物学的发展历程是一部人类探索生命奥秘的历史。从列文虎克、巴斯德、科赫等先驱者的时代开始，微生物学已经取得了长足的进展。传统上，微生物被认为是简单的生物，因其微小的体积、看似简化的超微结构和精简的基因组。然而，随着研究的深入，人们逐渐认识到微生物绝非简单。即便是到了2024年，来自大肠杆菌及其噬菌体的研究依然不断带来新见解。事实证明，微生物的亚细胞组织结构至关重要，细菌免疫系统依赖于一个不断扩展的抗病毒调节因子和途径的库。单一的未修饰埃博拉病毒多肽VP50，便可以为我们展示蛋白质多功能性的经典示例，而真菌则是全球粮食安全的关键。此外，那些挑战常规、在极端环境中尽情生活的微生物——比如古菌（Archaea），也展示了生命的顽强与多样性。
基因组学的突破彻底改变了微生物学的面貌。它使病原体的快速、准确检测成为可能，促进了抗生素抗药性的监测，揭示了肠道微生物组与宿主健康之间的联系，还能从以前未知且难以培养的有机体中挖掘并发现新的治疗药物，极大地扩展了生命之树。未来的微生物学将会更加宏大与大胆。人工智能和机器学习将帮助我们探索复杂微生物群落的细微之处，同时也帮助我们理解不同生态系统在不同尺度上的动态相互作用。
微生物的生存策略令人惊叹。抗性、持久性、耐受性、适应性、进化——这些在自我提升书籍中寻求的行为，实际上都可以在微生物中找到。真菌作为微生物世界的重要组成部分，其作用远不止于面包、啤酒和蘑菇。全球范围内真菌威胁的确在不断增加，但真菌学领域的资金支持仍然有限。真菌在环境生态系统平衡和控制、食品工业中的作用、作为病原体的潜力，以及作为“真菌组”成员的角色，都要求我们更加关注这些生物，以便更好地理解体内外的稳态和各种疾病状态。
病毒是生物学中的一大谜团。病毒几乎能够感染所有生命形式，但迄今为止，所有病毒中只有不到0.1%被正式鉴定过。病毒为免疫学、细胞生物学和癌症等多个领域提供了重要的见解。基于这一基础，科学家们展望未来五十年，认为这是一个激动人心的时代，我们将进一步扩展对病毒圈（virosphere）的理解，包括体内的病毒组、病毒在慢性疾病中的作用，以及它们作为强大治疗工具的巨大潜力。
疫苗接种仍然是抵御传染病最古老且最具成本效益的干预手段之一。从预防儿童死亡到现在对卵巢癌以及带状疱疹和呼吸道合胞病毒（RSV）等成人感染的显著疗效，疫苗显著改善了人类的寿命和健康。然而，尽管疫苗的益处显而易见，公众对疫苗是什么、为什么重要仍然存在许多误解和犹豫。在疫苗和疫苗接种的错误信息盛行之时，科学家们提供了关于疫苗的广泛概述，既包括历史背景，也涵盖一些更紧迫的问题，如疫苗效力的决定因素、佐剂的作用，以及新兴技术将如何塑造下一代疫苗，从而惠及全人类。
微生物不仅对地球上的生命至关重要，它们的技术应用将推动农业、生物燃料、农场生产、食品生产、环境修复等多个行业的发展。在《细胞》期刊的综述文章《科学家的行动呼吁：微生物、地球健康与可持续发展目标》中，Laura van Galen及其合著者将微生物置于每个可持续发展目标（SDG）中，强调它们的重要性和与实现这些目标的相关性。
在这个背景下，微生物不仅对地球上的生命至关重要，它们的技术应用将推动农业、生物燃料、农场生产、食品生产、环境修复等多个行业的发展。在本期《细胞》期刊的综述文章《科学家的行动呼吁：微生物、地球健康与可持续发展目标》中，Laura van Galen及其合著者将微生物置于每个可持续发展目标（SDG）中，强调它们的重要性和与实现这些目标的相关性。
在此基础上，《可持续未来中的微生物》趋势集进一步展示了微生物在可持续性和地球健康方面的巨大潜力，同时强调了我们必须从根本上理解土壤生态系统，并保护生物多样性。
微生物在多种方式上定义了我们和我们的星球。如果你多年来一直关注我们的动态，你会发现《细胞》期刊涵盖了所有可想象的生态系统和应用领域——从土壤到石油，从海洋深处到平流层，以及介于其间的所有地方——这些都是我们和Cell Press同仁们所着迷的内容。我们希望你在阅读本期聚焦微生物的特刊时，能与我们一样感受到那份激动与敬畏，也希望你能继续与我们一道，庆祝这个50周年纪念年的精彩科学之旅。