综述：从微生物生长曲线视角培养未培养厌氧菌

（编辑推荐）本综述聚焦厌氧微生物（anaerobes）培养难题，提出基于实时生长曲线（growth-curve-guided）的靶向富集策略，通过抑制非目标菌群、建立相对生长优势，突破"平板计数异常"（great plate count anomaly）瓶颈，为挖掘未培养微生物资源提供系统性解决方案。

　　

Highlights

厌氧微生物在缺氧环境中占据重要生态位，其培养难题体现为两大矛盾：DNA测序揭示的自然界数百万种厌氧菌与实验室培养不足0.1%的悬殊差距，以及"平板计数异常"现象与"侦察兵"（scout）模型的相互印证。传统培养方法仅能捕获少数机会主义菌种，突破该瓶颈需建立新型框架。

生长曲线引导策略通过实时监测物种水平生长动态，创造性地将非目标微生物分为三类：生长速率差异型、环境敏感型和代谢互作型。针对性地采用稀释振荡（dilution shaking）抑制快速生长菌、氧脉冲清除（oxygen pulse）淘汰严格厌氧菌、代谢物截留（metabolite trapping）阻断互作依赖菌，使目标菌获得相对生长优势。该策略在分离产甲烷古菌（methanogenic archaea）时，通过控制H₂/CO₂比例使目标菌倍增时间缩短至12小时。

Abstract

缺氧环境中的微生物驱动全球生物地球化学循环（biogeochemical cycles），但现有培养技术难以匹配其惊人的多样性。生长曲线引导策略颠覆了以丰度为导向的传统思路，通过三阶段动态调控：初期采用微流控芯片（microfluidic chips）实现单细胞级生长追踪，中期通过群体感应抑制剂（quorum sensing inhibitors）阻断竞争菌群信号通路，后期结合流式细胞分选（FACS）精准捕获目标菌落。

典型案例中，该策略成功分离出能降解多氯联苯（PCBs）的新型脱卤拟杆菌（Dehalobacter），其关键突破在于实时调整电子供体（electron donors）浓度，使目标菌在群落占比从0.01%提升至95%。这种可预测、可调控的培养框架，为开发未培养微生物（uncultured microbes）资源库开辟了新路径。