构建全球微生物基因目录 复旦团队研究成果登《自然》主刊

16日，记者从复旦大学获悉， 复旦大学类脑研究院生物医学人工智能团队的相关研究成果《原核生物基因的生物地理学研究》（“Towards the biogeography of prokaryotic genes”）以长文（Article）形式发表于《自然》（Nature）主刊。

微生物在地球中无处不在，隐藏在人们的皮肤、肠道以及土壤、河流、海洋等环境，构成一个个复杂的微生物组（microbiome）群落。它们在不同环境下与不同宿主共生互动，成为影响人类健康、疾病发展、地球生态变化的重要因素。传统微生物组研究按照人类微生物、海洋微生物等不同栖息地分别进行研究，无法在全球视野下描述不同栖息环境中微生物群落的相互关联。

复旦大学类脑研究院青年研究员路易斯·佩德罗·科埃略（Luis Pedro Coelho）、教授赵兴明、名誉教授皮尔·伯克（Peer Bork）与来自德国、西班牙、美国、英国等多国科学家合作研究，基于全球微生物组（global microbiome）的概念，将地球上不同栖息地的微生物作为统一系统，运用人工智能技术对1.3万个公开宏基因组样本进行挖掘，构建了迄今为止最全面的全球微生物基因目录 （GMGC，Global Microbial Gene Catalog），为全球微生物组研究迈出了重要一步。该研究同时发现，大多数基因具有栖息地特异性，跨越多栖息地的基因主要富集在抗生素耐药性基因和移动遗传元件，该研究将为地球生态研究和人类健康研究提供重要贡献。

作为类脑研究院生物医学人工智能团队的负责人，赵兴明教授介绍，前沿科学越来越突破学科界限，需要全域视野和全球视野。本研究构建了一个全球视域下的微生物基因目录，对于理解微生物与人类健康的关系具有重要的作用。下一步，团队还将基于所开发的基因目录，进一步与国内外科研院所和临床医疗开展合作，探究微生物包括人体肠道微生物与人类生命大健康、大脑认知和行为等方面的影响。（总台央视记者 王殿甲）