环境复合污染带来了严峻挑战。为应对这些挑战，尽管微生物群落相较于单一菌株具有功能冗余、协同降解等优势，但为复杂复合污染场景合理设计高效合成微生物组仍是一项重大难题。
本文中，华南农业大学副校长仇荣亮研究团队利用自主研发的先进基因组尺度代谢模型（GSMM）工具SuperCC，模拟了由六株分离出的关键菌株组成的群落，在单碳源和多碳源条件下的代谢行为，分别模拟单一污染物或复合污染场景。
通过将多组学数据与培养物的代谢建模相结合，文章系统阐明了复合污染条件下关键菌株的相互作用网络及适应策略。研究发现，广谱资源利用菌的特定分泌产物是驱动协同作用的关键代谢物，并强调了本土核心菌株在稳定和增强群落功能中的关键作用。
基于此，本文提出了一种创新且合理的群落设计范式：DHP-Com（降解菌-辅助菌-强化菌群落）。其中，强化菌是生境丰度稳定的优势物种。基于该框架构建的合成微生物组，在多种复合污染场景下均表现出更强的生态适应性，并显著提升了修复效果。
研究成果推动了基因组尺度代谢模型预测在解析复杂多污染物/多菌株相互作用网络中的实际应用，为构建用于复杂环境修复的多功能高效合成微生物组，提供了强有力的合理框架和可靠方法学工具。
仇荣亮: 华南农业大学教授、博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，国家万人计划科技创新领军人才，国务院政府特殊津贴获得者，科技部重点领域创新团队负责人，国家外专局/教育部学科创新引智基地负责人。主要从事土壤环境污染控制与生态修复（矿山、场地、农田）、水土环境重金属与有机污染化学与生物修复机理、废弃物资源化等方面的研究工作。先后主持国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金杰出青年基金、国家863计划重点项目等项目，发表科研论文400余篇，获授权专利60余项。
