定量合成生物學研究發現“跑得快”可能“擺脫”病毒

來源：中國新聞網

中新社深圳12月4日電 (索有爲 周璨)中國科學院深圳先進技術研究院4日發佈消息稱，該院合成生物學研究所傅雄飛團隊3日在《美國國家科學院院刊》(PNAS)上發表一項突破性研究成果，揭示了生物遷徙與病毒傳播之間的複雜關係。該研究成果意味着通過調節宿主的遷移行爲或病毒的感染特性有望控制傳染病傳播，有助於在流行病學背景下更好地理解和制定傳染病的防控策略。

從2017年開始，傅雄飛團隊圍繞細菌-噬菌體在空間上共遷徙的定量理解展開研究，發現只有在有方向型的空間擴張遷徙下，宿主的運動纔會抑制病毒的傳播，且在速度足夠快時病毒感染者甚至能被清除出遷徙羣體。爲了揭示現象的背後機制，研究團隊經過近一年的反覆試錯，選擇暫停盲目的實驗嘗試，轉而深入分析數學模型，將研究迴歸到理論指導實驗的方向。

負責開展實驗工作的論文第一作者、助理研究員張易說：“在分析數學模型中細菌的動力學過程中，我們發現在感染區和未感染區交界的區域，病毒感染者和健康宿主之間存在有序的空間位置分佈差異這一關鍵因素。”

以往此類研究大多依賴流行病學調查及經驗性理論，尚缺乏實驗體系的驗證。研究團隊則突破性地運用合成生物學技術，巧妙利用實驗室中常見的細菌——大腸桿菌及其病毒——M13噬菌體，構建了模擬“宿主-病毒”互相作用的實驗室系統，利用數學模型預測及指導實驗，成功在實驗上印證了生態學中“遷徙淘汰”這一假說。這項研究不僅爲解決其他病毒傳播問題提供了新的策略和實驗手段，還有望爲公共衛生領域應對傳染病的傳播提供新思路。(完)