微生物组实验手册第二版倡议：架起各领域通向微生物组研究的桥梁
iMeta主页：http://www.imeta.science
方法论文
● 原文链接DOI: https://doi.org/10.1002/imt2.182
● 2024年3月19日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所刘永鑫等团队在iMeta在线发表了题为 “The Microbiome Protocols eBook initiative: Building abridge to microbiome research” 的文章。
● 本研究提出了微生物组实验手册（MPB）第二版倡议，旨在提供微生物组研究中标准化的湿实验和干实验方案。
● 第一作者：高云云、彭凯
● 通讯作者：褚海燕（hychu@issas.ac.cn）、白洋（ybai@genetics.ac.cn）、刘永鑫（liuyongxin@caas.cn）
● 合作作者：白德凤、白晓晔、毕玉晶、陈安琪、陈保冬、陈峰、陈娟、陈雷、陈同、陈威、程旭、成艳芬、崔杰、戴京京、戴俊彪、戴兆来、邓晔、邓懿祯、丁维、方臻成、付伟、高寒冰、顾少华、郭雪、郭旭光、韩东飞、何乐乐、何亚涛、侯辉宇、贾保磊、贾耿介、焦硕、金巍、鞠峰、鞠志成、孔思远、蓝灿辉、李炳、李达、李地艳、李静迪、李猛、李琪、李强、李文均、李小方、李雪萌、李亚慧、李有贵、梁志彬、凌宁、刘夫锋、刘庆、刘双江、卢洪叶、芦起、罗广文、罗豪、罗玉衡、吕虎杰、马闯、马丽媛、马腾飞、倪金凤、庞孜钦、强晓晶、秦媛、曲清悦、冉超、任书强、商海涛、宋露洋、孙林阳、孙蔚旻、唐丽萍、田健、王凯、王梦芝、王明科、王滔、王晓燕、王瑶、王怡雯、王幼珊、魏海雷、魏泓、韦中、文涛、吴季秋、吴林寰、吴林坤、席娇、谢波、胥国防、徐俊、许姗姗、薛清、闫利平、杨海飞、杨军、杨军波、杨瑞馥、杨雅麟、杨英杰、姚小芳、姚彦坡、Salsabeel Yousuf、余珂、袁峥嵘、袁志林、张东、张天缘、张伟鹏、张云增、张曌楠、张震、张志锋、赵圣国、赵维、郑茂盛、郑自强、周欣、周远平、周志刚、朱墨、朱永官
● 主要单位：中国农业科学院深圳农业基因组研究所、扬州大学兽医学院、深圳湾实验室、军事医学研究院微生物流行病研究所、Bio-protocol中国编辑部、中国科学院生态环境研究中心、北京大学口腔医学院、中国医学科学院药用植物研究所、复兴医院、中国中医科学院、水利部中国科学院水工程生态研究所、南京农业大学、复旦大学、南京医科大学附属淮安第一医院、中国农业大学、华南农业大学群体微生物研究中心、中国海洋大学、南方医科大学珠江医院、中南大学、北京大学定量生物学中心、广州医科大学、苏州科技大学、湖南大学、南京大学医学院模式动物研究所、湘湖实验室、西北农林科技大学、西湖大学、香港科技大学、武汉理工大学、R‐有限公司、清华大学深圳国际研究生院、中国科学院微生物研究所、成都大学药学院、牛津大学、深圳大学、中国科学院沈阳应用生态研究所、成都大学食品与生物工程学院、中山大学、中国科学院遗传发育所农业资源研究中心、广东医科大学、浙江农科院、华南农业大学、兰州大学、天津科技大学、浙江大学、重庆医科大学附属儿童医院、四川农业大学、伦敦帝国理工学院、安徽农业大学、中国地质大学（武汉）、山东大学微生物技术研究院、福建农林大学、中国农业科学院草原研究所、中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国科学院动物研究所、中国农业科学院饲料研究所、深圳医学科学院、河南农业大学、赫尔辛基大学、广东省科学院生态环境与土壤研究所、中国农业科学院北京畜牧兽医研究所、宁波大学、扬州大学、海军军医大学、台州学院生命科学学院、北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所、中国农业科学院农业资源与农业区划研究所、中山大学附属第一医院、荷兰格罗宁根大学、中国科学院微生物研究所微生物资源与大数据中心、福建农林大学菌草与生态学院、西北农林科技大学资源环境学院、华中师范大学生命科学学院、新加坡国立大学、北京大学人民医院、合肥工业大学、北京林业大学、青岛农业大学、中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室、中国农业科学院烟草研究所、中国科学院亚热带农业生态研究所、农业农村部环境保护科研检测所、北京大学深圳研究生院、北京林业大学生物学院、中国林业科学研究院、武汉贝纳公司、广州海洋实验室、中国科学院天津工业生物技术研究所、华北电力大学、武汉轻工大学、河南师范大学、中国科学院城市环境研究所、中国科学院南京土壤研究所、北京大学生命科学学院
● 微生物组实验手册(Microbiome Protocol eBook, MPB)的发布，不仅架起了各领域通向微生物组研究的桥梁，还填补了湿实验和干实验方法标准化的空白；
● MPB第一版于2020年发表，包含了152个实验方案，广受业界好评，成为探索微生物世界不可或缺的工具。现在，我们诚邀领域研究人员参与即将推出的MPB第二版，共同为微生物组学研究的进步贡献宝贵的实验方案。
微生物组实验手册 (Microbiome Protocol eBook)
引 言
微生物组学聚焦于微生物及其基因组，在过去几十年里取得了巨大的发展，推动了对人类、动物和植物等宿主及环境微生物学的研究突破。微生物组的概念也已扩展到了各个领域，每年都有数千篇相关文章发表，彻底改变了人们对医学、农业和工业中微生物的传统认识。目前，微生物组领域内陆续开发了标准化分析软件、流程和方案，推动微生物组研究。例如，QIIME2已成为扩增子数据分析的最佳平台之一；任何宏组学测序最小信息标准（MIxS）和测序规范的建立；以及用于宏基因组学软件评估的教程。尽管这些标准在微生物组研究中取得了进展，但其余微生物组数据仍缺乏标准的评估方法。此外，对于微生物组湿实验和数据分析的系统和标准化方案发表较少，这阻碍领域实验或分析的标准化。因此，我们发起了微生物组实验手册（MPB）项目，旨在提供微生物组研究中标准化的湿实验和干实验方案。
正文
MPB由中国Bio-protocol编辑部和 “宏基因组”公众号共同发起，作为中国最大的微生物组公众号之一，“宏基因组”在2024年3月已吸引了超过165,000位同行关注，而Bio-protocol期刊免费提供经过同行评审的出版物。MPB旨在通过总结、分享和传播微生物组领域的实验方案，促进不同研究人员或研究团队之间的交流与合作。通过建立标准化的实验方案，MPB致力于解决湿实验和数据分析中遇到的挑战，并为未来大数据整合分析的标准化数据积累铺平道路。我们期待着MPB的发行将从根本上促进微生物组领域的进展。所有方案均发布在Bio-protocol期刊的附属网站Bio-101上，主页链接为https://bio-protocol.org/bio101/mpb。
微生物组实验手册（MPB）涵盖了微生物组广泛的方案，包括培养组学、扩增子、宏基因组、转录组、宏病毒组、宏蛋白组、代谢组、微生物组相关分子生物学和微生物学实验，以及上游和下游的实验和分析方案。在研究对象方面，主要包括人体、动物、植物和环境中的微生物组。在研究方法方面，主要包括样品制备、核酸提取、蛋白质和代谢物提取、测序文库制备、微生物培养和鉴定、合成群落、无菌系统、数据分析以及一般微生物学实验和分析。MPB可通过Bio-protocol期刊官网、微信、CSDN等多种渠道访问，旨在确保任何人都可以免费获取微生物组研究中的最新方案和技术。我们期待着MPB的持续更新，将为微生物组领域的研究者们带来更多的交流与启发，助力微生物组研究迈向新的境界。
图1. 微生物组实验方案电子书 (MPB)——搭建微生物组研究的桥梁
A）测序技术、湿实验和干实验的发展推动了研究微生物组与宿主或环境的联系；（B）截至2024年1月19日，微生物组实验手册第一版的每个实验方案的浏览量和下载量；（C）微生物组实验手册第一版中阅读量最高的12篇方案；（D）微生物组实验手册第二版关注的十大热点领域。
2020年7月，Microbiome Protocols eBook（MPB）第一版的正式发布，中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国科学院土壤研究所、中国科学院微生物研究所、中国科学院生态环境研究中心、中国科学院城市环境研究所、中国农业科学院、北京大学、清华大学、浙江大学等125家研究所和大学的355位研究人员共同参与了该项目，为微生物组研究领域贡献了宝贵的经验和实践。截至目前，MPB第一版已经发布了152个实验方案，每个方案平均被浏览1945次，下载210次。过去一年，微生物组数据分析备受关注，被广大读者青睐。通过对浏览量和下载量的总结，我们确定了12个最受关注的方案，包括三个湿实验和九个干实验，受二代测序技术的推动，扩增子和宏基因组的数据分析方案备受人们关注。
在MPB第一版中，一些方案展现出令人瞩目的成就。例如，土壤线虫群落湿实验方案,通过提供一种标准化实验方法，解决了可获取的线虫序列生物量有限的问题，加速了采用高通量技术研究土壤线虫群落的应用途径。该方案已吸引超过3000次的浏览，并促进了五篇探讨土壤微生物群落多样性或组成的研究发表。而易扩增子EasyAmplicon作为一种广泛使用的扩增子数据分析工具，自其在MPB方案中发布以来，已累积了超过4000次的浏览量，MPB为作者和用户提供了一个互动平台，促进了工具的不断改进。迄今为止，EasyAmplicon已支持了超100篇文章发表，研究内容涵盖了动物、土壤、废水、植物、葡萄酒等领域的微生物组物种和功能挖掘。
为了确保MPB的质量、多样性和及时性，我们将其建立为一个长期项目，每两年更新一次。在即将发布的MPB第二版中，我们纳入第一版的方案更新内容，并拓展到新领域，涵盖十大热点领域，包括第三代培养组、泛微生物组、代谢组、宏病毒组、宏蛋白组、质粒组、微生物组的“暗物质”、宿主与微生物组的互作、先进的技术和数据算法，包括流式细胞仪定量微生物组总量和人工智能算法。在这里，我们诚邀更多的研究人员参与到这个项目中，任何与微生物组相关的方案都受到欢迎，特别是与十个热点领域相关的常用或前沿方案，我们期待您的贡献，共建微生物组研究百科全书，推动微生物组领域的创新和进步。
引文格式：
Yunyun Gao, Kai Peng, Defeng Bai, et al. 2024. The Microbiome Protocols eBook initiative: Building a bridge to microbiome research. iMeta 3: e182. https://doi.org/10.1002/imt2.182
高云云（第一作者）
● 中国农业科学院深圳农业基因组研究所博士后，2022年博士毕业于北京林业大学。
● 目前研究方向为宏基因组方法开发，相关成果已发表于iMeta、Protein & Cell等期刊。
彭凯（第一作者）
● 扬州大学兽医学院博士研究生/中国农业科学院基因组所刘永鑫团队客座博士生。
● 主要研究方向为纳米孔测序技术的应用开发、细菌耐药性产生及传播机制、细菌基因组学、宏基因组学等。目前以第一作者(或共一)在iMeta，Science of the Total Environment，mSystems，Journal of Infections等期刊发表论文15篇。获国家奖学金、扬州大学科技先锋、扬州大学学术新人奖等奖励。
褚海燕（通讯作者）
● 中国科学院南京土壤研究所二级研究员、博士生导师，中国科学院大学“土壤生物学”首席教授。
● 2000年于中国科学院南京土壤研究所获博士学位并留所工作。长期从事土壤微生物学、微生物生态学方面的研究工作。发表SCI论文160余篇，其中第一或通讯作者论文98篇。担任中国土壤学会土壤生物和生化专业委员会主任，Soil Ecology Letters共同创刊主编，iMeta、Microbiome副主编，The ISME Journal、mSystems等6种国际期刊编委，《微生物组实验手册》特邀主编。2019年入选全球“环境科学”高产作者TOP100，2019年以来连续入选科睿唯安“全球高被引学者”，2020年以来连续入选爱思唯尔“中国高被引学者”。获得中国土壤学会科学技术奖一等奖（排名第一），江苏省科学技术奖二等奖（排名第一），中国科学院优秀导师奖。
白洋（通讯作者）
● 博士，北京大学生命科学学院教授，博士生导师。
● 科睿唯安“全球高被引学者”，2005年毕业于武汉大学，2007年获得武汉大学植物发育生物学硕士学位，2010年在德国科隆大学获得植物发育生物学博士学位，2011—2015年博士后期间在德国马克斯普朗克植物育种研究所进行植物根系微生物组学的研究。实验室主要从事根际微生物组与植物良性互作研究。通过微生物高通量分离培养、数据分析和分子生物学手段，从菌群与植物互作角度探索植物生长与健康的机理。
刘永鑫（通讯作者）
● 中国农科院深圳基因组所研究员，iMeta期刊执行主编，宏基因组公众号创始人。
● 主要研究方向为微生物组方法开发、功能挖掘和科学传播，在Science、iMeta、Nature Biotechnology、Nature Microbiology等期刊发表论文50余篇，被引17000+次，入选全球Top 2%高被引科学家。主编《微生物组实验手册》专著，由300多位同行参与，共同打造本领域长期更新的中文百科全书。创办宏基因组公众号，16万+同行关注，累计阅读量超4千万，打造本领域最具影响的科学传播平台。为Nature Communications、Microbiome、ISME、NAR等69种期刊审稿201次。2022年联合发起iMeta期刊(ESCI收录)，打造微生物组/生物信息领域国际顶刊，解决我国本领域期刊出版卡脖子问题，建立国际学术话语权体系，2024年6月即将获得本刊首个影响因子，预计IF~20。
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“iMeta” 是由威立、肠菌分会和本领域数百千华人科学家合作出版的开放获取期刊，主编由中科院微生物所刘双江研究员和荷兰格罗宁根大学傅静远教授担任。目的是发表所有领域高影响力的研究、方法和综述，重点关注微生物组、生物信息、大数据和多组学等。目标是发表前10%(IF > 20)的高影响力论文。期刊特色包括视频投稿、可重复分析、图片打磨、青年编委、前3年免出版费、50万用户的社交媒体宣传等。2022年2月正式创刊发行！发行后相继被Google Scholar、ESCI、PubMed、DOAJ、Scopus等数据库收录！2024年6月获得首个影响因子23.7，位列全球SCI期刊前千分之五(107/21848)，微生物学科2/161，仅低于Nature Reviews，同学科研究类期刊全球第一，中国大陆11/514！
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