Microbial ecology is flourishing, and in the process, is making contributions to how the ecology and biology of large organisms is understood. Ongoing advances in sequencing technology and computational methods have enabled the collection and analysis of vast amounts of molecular data from diverse biological communities. While early studies focused on cataloguing microbial biodiversity in environments ranging from simple marine ecosystems to complex soil ecologies, more recent research is concerned with community functions and their dynamics over time. Models and concepts from traditional ecology have been used to generate new insight into microbial communities, and novel system-level models developed to explain and predict microbial interactions. The process of moving from molecular inventories to functional understanding is complex and challenging, and never more so than when many thousands of dynamic interactions are the phenomena of interest. We outline the process of how epistemic transitions are made from producing catalogues of molecules to achieving functional and predictive insight, and show how those insights not only revolutionize what is known about biological systems but also about how to do biology itself. Examples will be drawn primarily from analyses of different human microbiota, which are the microbial consortia found in and on areas of the human body, and their associated microbiomes (the genes of those communities). Molecular knowledge of these microbiomes is transforming microbiological knowledge, as well as broader aspects of human biology, health and disease.

中文翻译：

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从分子到动态生物群落

微生物生态学正在蓬勃发展，并在此过程中为如何理解大型生物的生态学和生物学做出了贡献。测序技术和计算方法的不断进步使得能够收集和分析来自不同生物群落的大量分子数据。虽然早期的研究侧重于对从简单的海洋生态系统到复杂的土壤生态系统等环境中的微生物多样性进行分类，但最近的研究关注的是群落功能及其随时间的动态。来自传统生态学的模型和概念已被用于产生对微生物群落的新见解，并开发了新的系统级模型来解释和预测微生物相互作用。从分子清单转移到功能理解的过程是复杂和具有挑战性的，当成千上万的动态相互作用是令人感兴趣的现象时更是如此。我们概述了从产生分子目录到实现功能性和预测性洞察力的认知转变过程，并展示了这些洞察力如何不仅彻底改变了对生物系统的了解，而且还改变了如何做生物学本身。示例将主要从对不同人类微生物群的分析中得出，这些微生物群是在人体区域及其相关微生物群落（这些群落的基因）中发现的微生物群落。这些微生物组的分子知识正在改变微生物学知识，以及人类生物学、健康和疾病的更广泛方面。当成千上万的动态相互作用是令人感兴趣的现象时，情况就更是如此了。我们概述了从产生分子目录到实现功能性和预测性洞察力的认知转变过程，并展示了这些洞察力如何不仅彻底改变了对生物系统的了解，而且还改变了如何做生物学本身。示例将主要从对不同人类微生物群的分析中得出，这些微生物群是在人体区域及其相关微生物群落（这些群落的基因）中发现的微生物群落。这些微生物组的分子知识正在改变微生物学知识，以及人类生物学、健康和疾病的更广泛方面。当成千上万的动态相互作用是令人感兴趣的现象时，情况就更是如此了。我们概述了从产生分子目录到实现功能性和预测性洞察力的认知转变过程，并展示了这些洞察力如何不仅彻底改变了对生物系统的了解，而且还改变了如何做生物学本身。示例将主要从对不同人类微生物群的分析中得出，这些微生物群是在人体区域及其相关微生物群落（这些群落的基因）中发现的微生物群落。这些微生物组的分子知识正在改变微生物学知识，以及人类生物学、健康和疾病的更广泛方面。我们概述了从产生分子目录到实现功能性和预测性洞察力的认知转变过程，并展示了这些洞察力如何不仅彻底改变了对生物系统的了解，而且还改变了如何做生物学本身。示例将主要从对不同人类微生物群的分析中得出，这些微生物群是在人体区域及其相关微生物群落（这些群落的基因）中发现的微生物群落。这些微生物组的分子知识正在改变微生物学知识，以及人类生物学、健康和疾病的更广泛方面。我们概述了从产生分子目录到实现功能性和预测性洞察力的认知转变过程，并展示了这些洞察力如何不仅彻底改变了对生物系统的了解，而且还改变了如何做生物学本身。示例将主要从对不同人类微生物群的分析中得出，这些微生物群是在人体区域及其相关微生物群落（这些群落的基因）中发现的微生物群落。这些微生物组的分子知识正在改变微生物学知识，以及人类生物学、健康和疾病的更广泛方面。并展示这些见解如何不仅彻底改变了对生物系统的了解，而且还改变了如何做生物学本身。示例将主要从对不同人类微生物群的分析中得出，这些微生物群是在人体区域及其相关微生物群落（这些群落的基因）中发现的微生物群落。这些微生物组的分子知识正在改变微生物学知识，以及人类生物学、健康和疾病的更广泛方面。并展示这些见解如何不仅彻底改变了对生物系统的了解，而且还改变了如何做生物学本身。示例将主要从对不同人类微生物群的分析中得出，这些微生物群是在人体区域及其相关微生物群落（这些群落的基因）中发现的微生物群落。这些微生物组的分子知识正在改变微生物学知识，以及人类生物学、健康和疾病的更广泛方面。