微生态研究在临床能干什么？

微生态与量体温，在本质上是一样的，都是通过借助仪器，得到的人体局部信息，以辅助临床决策。微生态研究的对象是环境中（粪便标本，体液标本，病房，手术器械表面等），所有病毒，细菌，真菌，寄生虫等微生物的总和。微生态研究的数据结合样本信息后（疾病状态，生理生化特征等），通过数据分析得到微生态信息，研究者使用这些信息进行临床决策。

微生态研究的新方法——高通量测序及信息分析，对于大多数刚开始接触这一块的研究者们来说，可能是一个特别深奥乃至无法理解的新方法！这些其实都不是事儿，你拿到CT报告后，会把CT仪器拆开研究下吗？当然不会，只需要知道影像结果和受试者疾病之间的关系即可。同理，对于做微生态研究的临床医生和研究者来说，各种陌生词汇，如基因组测序、生物信息学等，只是“获得信息的方式”。研究者才是决定“这些信息是否有价值”的主宰，所以只需关注一个点：“这些信息对我有什么用”，不要过度纠结数据产生和分析的过程。

如果你看不懂数据分析人员提供的信息，不是你的责任，而是他们展示信息的能力太差。好的数据分析结果提供的信息，会清晰，简单，无废话。研究者的宝贵时间要用于阅读文献，建立微生态信息和疾病之间的关系，这是决定研究成果档次最关键的部分，没有人比你更了解你所在的领域，而数据分析和测序只能协助你，但不能完全代替你完成这部分工作。

先谈下微生态研究提供的三种信息：

1、有哪些微生物，有多少。

2、环境中微生物的功能。

3、不同微生物之间的关系。

1 有多少种类和数量的微生物？

可以看到环境中所有微生物的组成以及他们的比例，因为传统的实验室分离培养只能得到常见的微生物，而99%的微生物无法得到体外纯培养物。测序富集到微生物(不考虑微生物是否仍然存活)后，直接提取基因组序列，不需要培养，因此可以得到更全的信息。更重要的是，测序分析还可以观察到未知的，从没有人发现过的微生物，下次谈到高通量测序时我们再说其原理。

微生态研究只能得到微生物的比例，而不是绝对个数。比如，我们从所有微生物中，观察了100个细菌，有10个菌是双歧杆菌，我们就可以说双歧杆菌占了10%，而不能说这个环境中有10个双歧杆菌。仅仅依靠基因组测序的微生态研究，不能做到绝对定量。

2 微生物做什么。

拿到所有微生物的基因组测序分析后，可以得到很多基因（如何得到？下次再说），如果能知道这些基因做什么，参与了哪些代谢反应，就能推测所有的微生物在做什么。推测"这些基因具有什么功能"的术语叫做注释(annotation)，有现成的工具来干这个活。一般使用NCBI的COG数据库，里面收录的基因的功能都经过实验证实，所以相对于其他数据库的结果更加可靠。虽然数据库中的基因已经达到了几百万个，但常见的基因功能分类就20多种而已。COG在2003年第一次公开数据，第二次更新是2015年。这十年中，微生物基因组的数量从几百株增加到了5万多株(2015年一年内就增加了2万株)，微生物基因组的注释工作，基本都会使用到COG数据库，10年间竟然没有一个公认的可替代的数据库出现，可见COG数据库十分难做，非常可靠。