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朱瑞新|朱瑞新：12分钟讲透如何迈向因果并精准干预菌群
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各位肠道中人，大家好！我是来自同济大学的朱瑞新。非常感谢热心肠研究院提供的这次演讲机会。今天我和大家分享的题目是《基于因果推理的基石菌种确定及其应用》。我将主要围绕“微生物互作与因果推理”和“精准干预与基石菌种”两点来展开。
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首先来看第一点：微生物互作与因果推理。

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差不多 10 年前，蛟龙探海，神九飞天，我国科技就已经实现了上天入海。但是大家有没有注意到，与我们息息相关的天气和气候却无法长期精准预测。为什么呢？仅仅是因为我们硬件不够吗？
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不是。这个原因可以回溯到著名的“蝴蝶效应”：一只南美洲亚马逊河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀，就可以在两周以后引起美国德克萨斯州的一场龙卷风。这是由美国气象学家爱德华·洛伦兹在 1963 年提出来的。
其实，这只是他对混沌学的一个比喻。所谓混沌，指的是一些系统对于初始位置和动量的测量即使只有极其微小的偏差，也会导致对其长期预测的巨大误差，也就是会导致长期的不可预测性。
长期天气预报极其复杂，微小的偏差是在所难免的。这就解释了长期天气预报的不准确性。实际上混沌现象的根本属性是随机性。
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好在我们研究的肠道微生态不属于具有混沌现象的“随机系统” ，而是属于所谓的“复杂系统” 。
复杂系统的复杂度比随机系统还要高，基础物理学和还原论也都不适用。但是与随机系统的不可预测性不同，复杂系统却是有规律的、可预测的。为什么呢？这是因为复杂系统的个体通过相互作用，最终会呈现具有“高层次结构”的涌现现象。
“涌现”是个带有神秘感的术语。涌现并不破坏单个个体的规则，但是用个体的规则却无法加以解释。通俗来说，就是系统整体不等于个体之和。
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首先举一个大家都知道但是却一直困惑的例子。生命的诞生就是涌现现象。我相信在座的很多人都和我一样，一直好奇而不能理解为什么大量的无生命物质相互作用就能形成最古老的原生生命？当然，今天我们就不对这个话题展开讨论了。
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回到此次演讲的主题。我们研究的肠道微生态是复杂系统，那么它的涌现现象在哪呢？
其实，前期多位老师在演讲中，已经给大家展示过。比如前不久朱怀球老师提出的功能分类单元和两年前刘洋彧老师所用的生态学术语——功能冗余性，都强调了肠道菌群的功能组成与其物种组成有着很不一样的性质。
肠道菌群物种通过相互作用而形成的功能组成，就是肠道微生态的涌现现象。
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这里我们将肠道微生态与复杂系统的术语做了一个类比。健康人、脂肪肝、炎性肠病和各种癌症等病人的肠道菌群，都有其特定的功能组成或表型，也就是其各自的涌现现象。