环境微生物生态学的发展过程中克服了自然界微生物纯培养的局限，有三个进展是至关重要的一、分子技术在该领域的应用。大大扩展了整体上对自然环境微生物的认知范围；二、将宏观生态的思想和方法引入微生物生态研究，极大地提高了对微生物多样性的认知水平；三、第二代高通量测序技术（尤其是Roch454高通量测序技术）幼稚和普及，使我能够对环境微生物进行深度测序，灵敏地探测出环境微生物群落结构。
环境微生物群落的比较研究：土壤微生物群落 西弗吉尼亚大学的DeFed等用Biolog方法对农田与森林中的土壤微生物群落进行了测定。研究结果标明。劣势种群缺失。研究中还发现不同深度农田土壤中的微生物群落的代谢特征非常接近，对微生物提取液进行稀释会使优势种群富集。这可能是农田土壤经常翻耕的结果。水体微生物群落 美国的Choi等利用BiologGN和BiologECO平板对6种不同水样(3种淡水水样，3种海水水样)中的微生物群落进行了比较。结果标明，来自于不同水体中的好氧异养微生物群落的代谢特征具有明显差别。研究中还发现，微量营养元素不同会引起微生物对同种碳源的代谢差异。活性污泥中的微生物群落 美国的Kaiser等用Biolog方法对比了试验装置中的活性污泥与污水厂的活性污泥。试验装置包括连续运行的CA S系统和半连续运行的SCA S系统。Biolog测定标明，进水使用生活污水原水时，CA S系统与SCA S系统中的活性污泥的代谢特征均和污水厂污泥非常相似；并且CA S系统中微生物群落的代谢特征非常稳定，16个月的试验周期内没有发生明显变化。进水使用葡萄糖蛋白胨废水时，SCA S系统中的污泥代谢特征则发生了明显变化。
人类的皮肤、口腔、呼吸道、胃肠道和尿道等处存在着大量与人体健康密切相关的正常菌群。能够合成并辅助机体吸收一些必需氨基酸和维生素；加工诸如植物多糖等人类饮食中一些难以消化的组分；占据人体的不同粘膜外表并产生天然的抗生素。人们已经采用激进方法对人类正常菌群作了许多研究，抑制有害菌的着落与生长。目前。但是这种方法需要对微生物进行纯培养，从而大大限制了对机体正常菌群，尤其是许多不可培养微生物的认识。第二代高通量测序技术能对人体菌群进行深度测序，从而精确检测到千分之一机体微生物群落的数量和组成结构的变化，突破了激进方法基于纯培养的限制，能使我从整体上认识微生物群落自身及其与宿主之间的相互作用关系对人体健康的影响。例如，利用第二代高通量测序技术可以对处于疾病状态下的人体微生境进行研究，比较分析正常和疾病状态下或疾病不同进程中人体微生物群落的结构和功能变化；可以对正常人群与某些疾病患者体中的微生物群体多样性比较分析，研究微生物群落变化同疾病之间的关系；通过深度测序还可以快速地发现和检测新发污染病病原以及罕见病源微生物。
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