中国农业大学最新研究登上Cell头条

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

近日，来自中国农业大学的一项新研究登上了Cell Press官网头条。

该研究以：The Great Wall of China harbors a diverse and protective biocrust microbiome（中国长城蕴育着一个多样性且具有保护作用的生物结皮微生物群落）为题，于 2025 年 12 月 3 日，在线发表于 Cell 子刊Current Biology上，中国农业大学/水土保持与荒漠化整治全国重点实验室肖波教授为论文通讯作者，曹尤淞为论文第一作者。

中国长城（The Great Wall）作为人类历史上最具标志性的遗产地之一，其表面大部分被一层活的生命体表层覆盖。与裸露墙面相比，这片“活体皮肤”可能蕴藏着独特的微生物群落。然而，该微生物群落的结构与功能至今仍属未知领域，这阻碍了我们理解其对长城长期保护所产生的影响。

在这项最新研究中，研究团队对沿长城 600 公里区段（横跨干旱与半干旱气候带）的六个采样点展开调查，这些区段呈现生物结皮（biocrust）与裸露墙面交错覆盖的斑驳景象。研究团队提出假设：这些生物结皮能够构建独特的微生境，孕育出与裸露墙面在群落结构和功能上存在显著差异的微生物组，从而调控长城遭受的生物腐蚀过程。

生物结皮（biocrust）是由土壤中的微生物（例如蓝藻、藻类、地衣、苔藓）和它们分泌的胞外聚合物与土壤颗粒胶结在一起，在表面形成的一层复合聚集体，可以把它理解为覆盖在土壤或岩石（例如长城表面）上的一层薄薄的、活的“皮肤”。

研究结果显示：与裸露墙面相比，生物结皮覆盖区域的细菌和真菌群落丰度、多样性及共现网络复杂度显著提升了 12%-62%。进一步宏基因组分析表明，生物结皮使微生物组的整体功能基因和抗胁迫代谢通路丰度提升 4%-15%，同时显著减少了与遗产生物腐蚀相关的代谢途径。此外，干旱程度是塑造该微生物群落的另一个关键环境因子。

该研究的核心发现：

• 尽管环境恶劣，但长城的夯土中仍藏有微生物群落；

• 生物结皮增加了长城微生物群落的丰度和多样性；

• 生物结皮支撑着一个耐逆境的微生物群落，其退化可能性较小；

• 生物结皮引起的微生物群落变化有助于长城的保护。

总的来说，该研究迈出了解析长城微生物群落的关键一步，为保护这座举世无双的人类文明丰碑提供了科学依据，助力将其完整留存给后世子孙。

论文链接：

https://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(25)01468-X