摘要
微生物通过化学物质的交换和相互作用构建复杂的社交社区。传统研究通常将群体感应（QS）信号分子与细胞毒性的次级代谢产物严格区分开来；然而，这种简化的分类限制了我们对微生物化学生态学和复杂集体行为的深入理解。最近的研究表明，许多次级代谢产物具有双重功能，在低浓度下可作为信号分子促进信息交换。本文提出了一种整合的信号网络框架，将次级代谢产物视为连接微生物集体行为和环境适应的关键节点。我们探讨了这种网络机制如何克服线性信号模型的局限性，从而阐明了微生物在动态环境中如何平衡细胞生长和代谢产物的合成。我们还介绍了新兴的空间组学和合成生物学工具，这些工具在微观尺度上精确解读复杂的化学信号网络方面具有巨大潜力。将这些机制转化为技术应用，可以实现工业生物技术中细菌代谢的动态、自主控制，显著提高目标产品的产量。最后，我们强调了将化学生态学重新定义为动态信号网络的关键重要性。这种生态和进化视角的转变不仅提供了基于网络解耦的新干预途径，以应对日益严重的抗生素耐药性（AMR）危机，还为宿主微生物组调节、环境生物修复和工业多菌株协作工程奠定了理论基础。
