1．利用稳定同位素技术研究微生物的底物特异性：将混合微生物种群（如反刍动物瘤胃微生物）与碳13标记的某一底物（如纤维素）一起培养后，测定各微生物种群的繁殖率。繁殖的快慢由对该底物的依赖性和利用能力所决定。所以，繁殖最快的种群对该底物的依赖性和利用能力最高，反之亦然。这样，通过逐个地培养各种底物就可以测定微生物种群对底物利用的特异性和依赖性。当然，仅此目的无须用标记物，用普通底物即可达到目的，但是有误判的可能。因为有些种群的繁殖并不是直接利用该底物，而是通过间接地利用别的种群产生的代谢产物来生长繁殖，于是出现误判。所以标记物在此的目的是追踪该底物的代谢途径，以免误判。通过比较微生物体内的产物和培养液中底物的碳13丰度，就可以断定该种群是直接还是间接地利用该底物。同时，这样的比较还可以测定该种群利用该底物产生其代谢产物的定量关系。 

2．提高秸秆饲料的利用率：反刍动物营养学中一个从未解决的难题是如何提高植物纤维素的消化利用，因为植物纤维素与木质素在化学结构上互相交织形成木质纤维素（lignocellulose)而阻止了微生物对纤维素的降解，所以植物秸秆的利用率很低。其中一个重要原因是人们还不详细了解瘤胃微生物生态和代谢途径，比如那些微生物种群可以利用木质纤维素。将标记的纤维素，木质素或木质纤维素与瘤胃微生物一起培养，然后测定微生物体内的代谢产物，这样就可以知道那些种群有能力利用木质纤维素，那些只能利用纤维素。对瘤胃微生物代谢生态的详细了解将为基因工程提供理论和实验依据，以便采取相应措施提高秸秆饲料的利用率。

 3．甲烷工厂：甲烷是大气污染的一个重要成分，而反刍动物在其中的‘贡献’不可忽视，因为其瘤胃内某些微生物种群产生大量甲烷，然后进入大气。利用稳定同位素示踪技术可以测定那些种群利用什么物质，以什么速率产生甲烷。

4．利用秸秆酿酒：有些微生物可以利用植物纤维通过发酵来生成酒精，如果能够有效地利用这一自然途径，大量的农业副产品（例如作物秸秆）就可以变废为宝，成为一个巨大的绿色能源宝库。所以现在这一领域的研究相当活跃，人们正在利用各种办法想知道什么微生物，通过什么途径可以有效地将植物纤维转化为酒精。在这里稳定同位素同样可以发挥其独特作用，为人们提供一种高精度或超高精度的研究测试手段来研究如何使微生物利用秸秆产生源源不断的绿色能源。现在好多国家正在赛跑，人们在拭目以待，看谁先到达终点。

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