儘管17世紀微生物才被發現，但人類很早就能使用微生物製作發酵食品了，而發酵奶製品很可能是最早出現的發酵食品。我國科學家對新疆小河墓地出土的距今約3500年的3粒“現存最古老奶酪”，進行了系統性古微生物基因組研究，厘清了新疆塔裏木盆地古人群的生活方式、技術文化的交流和發展，也探討了微生物與人群協同演化、互利共生的分子機制。論文於25日在國際學術期刊《細胞》上在線發表。

這項國際首個古代奶製品遺存宏基因組研究，由中國科學院古脊椎動物與古人類研究所付巧妹研究團隊聯合中國科學院大學人文學院楊益民教授，以及新疆文物考古研究所、新疆大學、國家文物局考古研究中心、北京大學第三醫院等單位合作完成。

新疆小河墓地出土的奶酪樣本是迄今發現最早的奶酪製品，且在此前通過古蛋白質組學被鑒定為開菲爾奶酪，其源自開菲爾酸奶，由開菲爾粒（類似酒曲）在奶中發酵而成。付巧妹説：“我們歷經11年探索和研究，自主設計乳酸菌全基因組位點探針，將奶酪樣品中的乳酸菌DNA從0.43%~0.55%富集提升至64%~80%，才使得第一例古代全基因組研究成為可能。”

研究發現，樣本中的開菲爾乳酸菌基因組的形成不同於歐洲菌株的分支。“奶製品發酵技術的傳播在很大程度上伴隨着人類的遷徙和互動。”論文共同第一作者、中國科學院古脊椎動物與古人類研究所副研究員劉逸宸説，開菲爾乳酸菌支系的分化，很可能是其共同祖先最初被馴化後在不同人群的傳播所致。付巧妹説：“這意味着不同古人群在應用和馴化發酵微生物過程中，發生了不同路線的遷徙與交流。”

研究團隊還將古老奶酪中開菲爾乳酸菌基因組與現代開菲爾乳酸菌基因組進行了對比，發現了一些功能性的改變。“我們認為，這些改變除了菌株本身的適應性演化外，也是人類長時間對微生物具偏好性馴化的結果。”付巧妹説。

微生物與人類的相互作用貫穿了人類數百萬年的演化歷史，數以億計的微生物與人類共生，參與人類體內營養的合成與毒素的分解，在人類健康及其與環境的高度互動中扮演了重要角色。有評論認為，這項研究通過前所未有的古分子證據，揭開過去人群對微生物的應用馴化和傳播交流歷史，從分子機制層面厘清相關菌株的引入、傳播和演變歷程，為深入理解相關人群技術文化的交流和發展，與環境高度動態的相互作用提供了全新思路和獨特維度。