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，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，构建了全球微生物基因目录(GMGC，Global Microbial Gene Catalog)，对于描述微生物群落的物种组成和功能特性具有重要意义，成为全球微生物组研究迈出的重要一步。

科学家们基于全球微生物组(global microbiome)的概念，将地球上不同栖息地的微生物作为统一系统。他们研究发现，大多数基因具有栖息地特异性等。该研究得到了欧盟“地平线2020”创新计划、国家重点研发计划、国家自然科学基金、上海市“脑与类脑智能基础转化应用研究”市级科技重大专项等项目的资助。

北京时间16日，相关研究成果《原核生物基因的生物地理学研究》以长文(Article)形式发表于《自然》(Nature)主刊。科埃略是论文的第一作者和共同通讯作者。

全球微生物基因目录(GMGC，Global Microbial Gene Catalog)涵盖了肠道、口腔、皮肤、海洋、土壤等14个微生物的主要栖息地，收集了13,174个公开可用的高质量宏基因组和84,029个高质量的基因组，得到了包含3.03亿个物种级的基因。如此规模的全球微生物基因目录此前未见报道。该微生物基因目录为研究人类生理学和疾病提供了重要线索，将为地球生态研究和人类健康研究做出重要贡献。

据悉，科埃略于2018年全职加入复旦大学，此前专注于利用宏基因组及显微图像技术对微生物群体进行分析。进入复旦类脑研究院工作以来，这位科学家发现，这是一个跨学科交融、国际化程度很高的大团队，同事中有三分之一来自不同国家。他与研究院生物大数据团队、计算生物学团队等多个研究组合作交流，参与计算神经科学与类脑智能教育部重点实验室建设，作为课题骨干参与多个生物医学大数据、脑科学与类脑研究等重大研究计划，聚焦利用大数据的方法从事微生物组及精准医学等相关研究。

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机构开展合作，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。(完)

(记者 陈静)

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