38岁的Balskus最初设想的职业生涯是在实验室里制造复杂分子。她在哈佛大学的博士导师、合成化学家Eric Jacobsen说：“她能做世界上很少有人能做的化学。”
Emily Balskus研究微生物是如何影响人体健康的。
Balskus说：“我只是觉得微生物非常有趣。从一出生，我们体内就有这些微生物，它们是我们身体中非常复杂的一部分，它们与我们互动，而我们对它们却知之甚少。”
微生物如何影响人体健康？
越来越多的证据表明，几种疾病与人体微生物群落的变化有关。当许多研究人员对这些寄居在人体内的微生物进行分类时，Balskus采取了一种不同的方法。她感兴趣的不是这些微生物分别是什么，而是关注这些微生物是怎么做到的。Balskus在谈到人体微生物时说：“我们真的不明白，微生物是如何发挥影响的。这是一个主要障碍，也是这项工作如此激动人心的原因。”
Balskus从小就表现出对“怎么做”的兴趣：当她还在上小学时，她和同学设计了一个实验，目的是证明在水中的绿色食用色素只是被稀释了，但仍然存在，即使它们已经对肉眼不可见。Balskus回忆道：“我想出的一个主意是，我们可以将所有的水煮沸，然后重新析出食用色素。” 结果，这个办法奏效了。
肠道微生物
时间到了2011年，Balskus使用更先进的化学技术解决了一个世纪之久的难题。她曾读过一篇报告，报告称，一种名为TMAO的化合物在血液中含量过高与心脏病有关。早在20世纪初，科学家就知道，肠道微生物会将必需的营养物——胆碱转化为TMA气体，也就是TMAO的前身。但是，这一转变是如何发生的却不得而知。
Balskus说：“这是我第一次感受到——这是我能做的事，我能弄清楚这是怎么发生的。”研究人员已经知道，消化胆碱的微生物是通过切断一个碳氮键来启动这一过程的。Balskus对这种反应很熟悉。一些细菌使用一种特定的酶在一种不相关的反应中切割这种碳氮键。这种切割碳氮键的酶背后的基因已经被确认。因此，Balskus梳理了细菌DNA的目录，寻找功能未知的相似基因。
这个方法是有效的。Balskus发现了一组基因，似乎与切割胆碱的酶有关。2012年，她和当时的研究生Smaranda Craciun在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表论文称，包括肠道微生物在内的多种微生物，也携带着这种此前未知的胆碱代谢酶的基因。
Balskus发现，必需的营养物质——胆碱，在人体肠道中被微生物酶CutC表分解。图中表示的是CutC的表面结构。对老鼠的研究表明，这种酶的活性可能限制怀孕期间胆碱的可利用性，而胆碱正是胎儿发育所需要的。
加州大学旧金山分校的分子遗传学家、Balskus的合作者Peter Turnbaugh说：“她有点像一个侦探，在观察不同线索的组合。她具有一种很强的化学逻辑，总是知道下一步该怎么做。”
2017年，Balskus的工作揭开了新的谜团。Balskus等人在《细胞宿主与微生物》（Cell Host & Microbe）杂志上发表的一份报告表明，切割胆碱的微生物的活动可能会导致肥胖，并可能降低孕妇和胎儿对胆碱这种营养物质的可利用性。目前，我们还不清楚这种活动是如何与饮食以及基因相互作用的。但随着时间的推移，化学或许能告诉我们答案。
微生物都是坏蛋吗？
尽管迄今为止的大部分工作都在揭示微生物的不良行为，但Balskus希望，其中一些微生物能被证明是一种良性的力量。2018年，在《ACS传染病》的一篇评论中，Balskus和当时的研究生Abraham Waldman详细说明了，阐明微生物化学会怎样改变药物，例如，将抗生素转变成高度精确的治疗疾病的工具，而不是今天这样钝的工具。
Balskus说，其他由微生物产生、或者释放出来干扰微生物的小分子，或许会成为未来微生物干预领域的一部分，对艾滋病、结核病、疟疾等传染病都有效。
