科技日报记者 王祝华
近日，由华大生命科学研究院陈海新、殷鹏团队联合大连理工大学薛闯团队等7家单位协同完成的全球首个多生境极端环境微生物组综合资源库（EEMC）成果正式发表。该研究整合全球2293个宏基因组与3214株微生物分离株，构建起包含78213个高质量微生物基因组、近40亿个非冗余基因的超大数据库，结合AI技术成功发现新型抗菌肽，为破解全球抗生素耐药危机提供全新中国方案。
极端环境是新型微生物与活性物质的天然宝库，但长期缺乏全球尺度的系统性整合研究。此次建成的EEMC创下多项纪录，收录的基因组覆盖深海、冰川等7大类极端生境，聚类得到32715个代表性物种，其中63%为全新未报道物种，将全球已知微生物物种多样性提升18.22%，其86.39%的物种为国际主流数据库独有，极大拓展了人类对地球生命边界的认知。
研究团队从EEMC中挖掘出163693个生物合成基因簇，其中58.68%为全新家族，凸显了极端微生物的天然产物合成潜力，深海与冰冻圈环境更是贡献了超57%的相关基因簇。团队创新搭建蛋白质大语言模型驱动的筛选框架，从11379个核心肽中筛选出3032个低毒候选抗菌肽，化学合成的100条肽段中84%具抗菌活性，6条强效肽可有效对抗多重耐药菌，且不易诱导耐药性。
据悉，该成果是中国在相关领域的标志性突破，目前EEMC数据库及相关代码、模型已公开共享，为全球科研提供免费资源。未来，团队将结合多种技术持续挖掘极端微生物资源，为新型抗生素研发、生态保护等提供支撑，助力应对全球耐药性挑战。
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