微生物学界存在一经典议题：细菌果真能够无处不到？它们总需要生态龛驻留吗？其起源至少可以追溯到荷兰植物学家 Bass Becking (1934) 

　　的经典学说： “Everything is everywhere, but, the environment selects”。该学说的精髓其实在于“but”, 即：尽管微生物能够扩散传播到地球上任何角落，现实中观察到的微生物往往具有地域特征；也就是环境选择哪些微生物可以常驻，哪些仅仅是过客。原始假设中微生物是没有受到扩散限制的，也就是想到哪里就到哪里，这一前提假设一直受到争议！ 另一争议是环境是否总能够行使选择作用？换句话说，就是有没有对于微生物来讲不存在“歧视”的“普世天堂”，他们在哪里都受到同样的欢迎（所谓选择就是选择性的接纳某些物种、或者歧视性的排除某些物种）。  后一争议的焦点其实就是“生态位”是不是普世存在？ “生态位”也叫“生态龛”，其意思就是每个物种都有自己生态位（由所适宜的生态环境选择构成），类似于一个“神龛”只供奉一尊神！ 　　  

　　2015年荷兰微生物学家 van der Gast 在总结了半个多世纪以来围绕 Bass Becking学说的争论，提出了如下修正：“Some things are everywhere and some things are not. Sometimes the environment selects and sometimes it doesn't.” 该修正理论是原学说的“中庸”版。也就是有些微生物可能确实能够做到无处不在（例如导致瘟疫的病毒），但另一些则是“乡土”物种，它们没有能力或者不愿意“浪尽天涯”。另一方面，有些物种要经受环境的选择，也就是他们会有“生态龛”；有些则没有生态龛，它们可以随性（或者用更学术性词：随机扩散）。还有一些不但“懒惰成性”、而且需要特殊的生态龛（例如冬虫夏草）。 　　  

　　事实上，Bass Becking 经典学说和 van der Gast 修正学说之间的差别远比字面上的差别大。如果经典学说完全正确，则微生物与动植物之间在生物地理学、乃至生态学方面有本质差别！ 如果Bass Becking完全正确，微生物就可能根本没有生物地理，因为他们总可以传播到地球上任何一个角落，也就没有什么微生物地理分布规律了；同时，大部分生态学理论可能就不适合于微生物了。虽然这些区别听起来有点耸人听闻，但直到1980年代，仍然有相当一部分微生物学家是Bass Becking的忠实支持者。其中一个例子就是，微生物是否有群落多样性？甚者如何定义微生物群落都有争议。有些学者认为，微生物就像“菌汤”一样乱成一锅粥，连种都分不清楚，哪里还能够确定群落组成，计算多样性更是无从谈起。 　  

　　或许可以说，类似的认知导致了多年来微生物生态学举步维艰；在理论研究方面，至今仍落后于研究动植物的宏观生态学有近一、二十载。如下文所述，这些认知（理论）差距当然并非微生物学家主观所致，而是他们没有动（植物）学家那么幸运：人类肉眼是看不到细菌的，即使用显微镜也只能看到那些能够人工培养的细菌！而大多数动植物都可以用肉眼直观的计数！ 　　  

　　进入21世纪，基因测序技术、特别是宏基因技术为研究微生物提供了革命性的突破。 显微镜发明之前，人类连细菌长什么样都不清楚。而有了显微镜，通常也只能观察到很少一部分微生物，即那些能够人工培养的微生物。然而现实是，地球上（包括人体）90%以上的微生物都无法人工培养，自然也没有办法计算其数量。基因测序技术通过测定人类看不见、也不能人工培养的微生物所携带的基因数量来推断微生物本身数量，从而使得研究微生物地理分布、生态特征成为可能。正是这些革命性突破使得van der Gast(2015)能够“看到”微生物群落以及它们的生物地理分布特征，从而能够修正 Bass Becking的经典学说。但是迄今为止，学界尚未对van der Gast 修正理论中两个“Some”做出量化估计。 　　  

　　针对上述缺乏对“Some”量化估计的问题，中科院马占山学科组通过对大量（>5000)人类菌群样本生态学分析，首次得出在人类菌群领域支持van der Gast修正理论的定量证据。研究发现，至少有一半的群落，其中微生物不是想扩散到哪里就能扩散到哪里！或许至少在一半的情形下，它们并没有确定的生态龛驻留。当然，这一估计只能算是大概估计或者“educated guess”！ 　　  

　　该研究的另一重要贡献是发现并更正了“多位点中性理论模型”中存在的一个错误（P-value计算错误）。多位点中性模型是对传统Hubbell 中性理论的扩展，该模型采用Bayes机器学习方法使得对物种迁移率的估计更加科学、特别是使得同时估计大量群落间物种的扩散迁移成为可能。多位点中性理模型由Harris等人2017年发表于 IEEE旗舰期刊（Proceedings of IEEE)。 Proceedings of IEEE作为国际电子、电气、计算机科学领域最权威的学术期刊之一，彰显了微生物生态学已经成为了跨学科研究的前沿。这一现象也显示了“微生物生态学”（或者有人称之为“微生态学”）在当今科学技术领域的重要地位。需要指出的是微生物生态虽然长久落后于动植物生态学，但其学科名称早已确立；而“微生态学”则有可能与分子生态学的“轮子”玩“碰碰车”，因而或许没有必要再为微生物安装新的“轮子”！ 　　  

　　该研究得到了国家自然科学基金、云岭产业技术领军人才项目、云南省科技厅国际合作项目，遗传资源与进化国家重点实验室、以及中科院动物遗传与进化交叉创新卓越中心的支持。论文发表于 《Evolutionary Applications》：Ma ZS (2020) Niche‐neutral theoretic approach to mechanisms underlying the biodiversity and biogeography of human microbiomes. Evolutionary Applications, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/eva.13116