【 順立證達科技(jì)（北(běi)京）有限公司成立以來始終秉承技(jì)術(shù)是第一(yī)生(shēng)産力的宗旨，全部産品和主要核心技(jì)術(shù)均為(wèi)自(zì)主研發。公司主要研發的産品有：遠(yuǎn)程智能(néng)雙備份電(diàn)源、分時電(diàn)源控制器(qì)、網絡電(diàn)源控制器(qì)、智能(néng)PDU、遠(yuǎn)程動力監測、能(néng)源控制系統等。截止2019年(nián)底已獲得六項專利登記（其中發明專利兩項）、軟件(jiàn)著作權登記幾十項（其中十八項為(wèi)國(guó)家級登記）等知識産權成果。 】

在自(zì)然界的各種生(shēng)态系統中，微生(shēng)物(wù)以群落即微生(shēng)物(wù)組的形式廣泛存在并相(xiàng)互作用，從(cóng)而深刻地塑造著(zhe)地球生(shēng)物(wù)圈的功能(néng)。記者8月(yuè)8日從(cóng)中國(guó)科學院青島能(néng)源所獲悉，該所單細胞中心提出了一(yī)種基于大數據搜索的理論模型，通(tōng)過建立一(yī)個(gè)全球性的微生(shēng)物(wù)組相(xiàng)互轉化網絡，從(cóng)多(duō)個(gè)尺度探索不同生(shēng)态系統之間菌群的内在關聯與演化規律。相(xiàng)關成果近日發表于《美國(guó)微生(shēng)物(wù)學會(huì)會(huì)刊》上(shàng)。

人類和哺乳動物(wù)的演化曆程，可通(tōng)過各種地質年(nián)代遺留下(xià)來的化石及其中蘊含的古DNA來揭示。但是在漫長(cháng)的時光(guāng)旅程中，各種生(shēng)态系統中菌群演化與互作的痕迹往往已湮滅殆盡。

為(wèi)從(cóng)全球尺度上(shàng)重現與理解微生(shēng)物(wù)組間的演化途徑和互作過程，中國(guó)科學院青島能(néng)源所荊功超和青島大學張玉鳳等組成的研究小(xiǎo)組提出一(yī)個(gè)理論模型：微生(shēng)物(wù)組可通(tōng)過改變其内諸多(duō)物(wù)種的組合和數量比例等方式相(xiàng)互轉化，以适應各種生(shēng)存環境與選擇壓力。因此，微生(shēng)物(wù)組的演化與互作等關系，能(néng)基于其結構相(xiàng)似性進行推測。

基于這個(gè)模型，研究人員(yuán)運用前期開(kāi)發的微生(shēng)物(wù)組搜索引擎（MSE），基于微生(shēng)物(wù)組結構的相(xiàng)似性高(gāo)低(dī)，構建了首個(gè)全球性“微生(shēng)物(wù)組相(xiàng)互轉化網絡（MTN）”。該全局性網絡的節點包含177022例菌群樣本、113億條16SrRNA序列，來自(zì)于從(cóng)人體各個(gè)部位到(dào)各種生(shēng)境的20大類生(shēng)态系統。

有趣的是，與現實中社會(huì)人際網絡等相(xiàng)似，MTN也是一(yī)種無标度網絡。此類網絡的典型特征是，大部分節點隻和很少節點連接，而有極少的節點卻與非常多(duō)的節點連接。這種“樞紐”節點的存在，使得此類網絡對意外故障有強大的承受能(néng)力，但面對協同性攻擊時則顯得脆弱。因此，MTN的無标度網絡特性，為(wèi)目前地球上(shàng)微生(shēng)物(wù)組的多(duō)樣性成因與意義提供了一(yī)個(gè)全新的理論視角與原理诠釋。

令人意外的是，在MTN中，雖然微生(shēng)物(wù)組的結構與其各自(zì)迥異的生(shēng)态系統有著(zhe)顯著的關聯性，但每個(gè)菌群與任一(yī)其他菌群之間平均隻相(xiàng)距“七”步，也就(jiù)是，通(tōng)過6個(gè)“親戚”，便可實現相(xiàng)互轉化。因此，微生(shēng)物(wù)組在全球範圍上(shàng)具有其内在的同源性。這一(yī)發現，對于重構曆史上(shàng)曾經存在過的微生(shēng)物(wù)組或設計全新的菌群，具有指導意義。

研究人員(yuán)還(hái)基于MTN繪制出了全球尺度、單個(gè)菌群精度的“微生(shēng)物(wù)組相(xiàng)互轉化路(lù)線圖”，從(cóng)而刻畫(huà)了在不同生(shēng)态系統内部與之間，每個(gè)微生(shēng)物(wù)組最可能(néng)的演化途徑和互作過程。例如，該路(lù)線圖表明，海洋最有可能(néng)與靠近海岸的魚類等非哺乳動物(wù)交換菌群成分，而沙土(tǔ)和淡水(shuǐ)則是植物(wù)和人體與自(zì)然界進行菌群交換的“門(mén)戶”。因此，這一(yī)路(lù)線圖将成為(wèi)研究微生(shēng)态系統間互作機(jī)制的新工(gōng)具。

随著(zhe)全球環境的變化和人類文明的進程，每天有無數菌群從(cóng)地球上(shàng)消失，同時也有無數的菌群浮現出來。得益于其長(cháng)期的菌群數據積累和高(gāo)效的計算(suàn)比對能(néng)力，MSE能(néng)夠于數小(xiǎo)時内、在一(yī)台個(gè)人計算(suàn)機(jī)上(shàng)，針對新出現的菌群數據點進行MTN的全局更新。因此，運用MSE，研究人員(yuán)将持續拓展與更新MTN，并開(kāi)發多(duō)尺度全方位的可視化系統，從(cóng)而為(wèi)微生(shēng)物(wù)組的起源、演化與互作研究提供基于大數據的理論模型和計算(suàn)工(gōng)具。

文章來源：科技(jì)日報(bào)