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中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院4日發(fā)布消息稱，該院合成生物學(xué)研究所傅雄飛團(tuán)隊(duì)3日在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）上發(fā)表一項(xiàng)突破性研究成果，揭示了生物遷徙與病毒傳播之間的復(fù)雜關(guān)系。該研究成果意味著通過調(diào)節(jié)宿主的遷移行為或病毒的感染特性有望控制傳染病傳播，有助于在流行病學(xué)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(tuán)隊(duì)圍繞細(xì)菌-噬菌體在空間上共遷徙的定量理解展開研究，發(fā)現(xiàn)只有在有方向型的空間擴(kuò)張遷徙下，宿主的運(yùn)動(dòng)才會(huì)抑制病毒的傳播，且在速度足夠快時(shí)病毒感染者甚至能被清除出遷徙群體。為了揭示現(xiàn)象的背后機(jī)制，研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過近一年的反復(fù)試錯(cuò)，選擇暫停盲目的實(shí)驗(yàn)嘗試，轉(zhuǎn)而深入分析數(shù)學(xué)模型，將研究回歸到理論指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的方向。

負(fù)責(zé)開展實(shí)驗(yàn)工作的論文第一作者、助理研究員張易說：“在分析數(shù)學(xué)模型中細(xì)菌的動(dòng)力學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)在感染區(qū)和未感染區(qū)交界的區(qū)域，病毒感染者和健康宿主之間存在有序的空間位置分布差異這一關(guān)鍵因素。”

以往此類研究大多依賴流行病學(xué)調(diào)查及經(jīng)驗(yàn)性理論，尚缺乏實(shí)驗(yàn)體系的驗(yàn)證。研究團(tuán)隊(duì)則突破性地運(yùn)用合成生物學(xué)技術(shù)，巧妙利用實(shí)驗(yàn)室中常見的細(xì)菌——大腸桿菌及其病毒——M13噬菌體，構(gòu)建了模擬“宿主-病毒”互相作用的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，利用數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)及指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，成功在實(shí)驗(yàn)上印證了生態(tài)學(xué)中“遷徙淘汰”這一假說。這項(xiàng)研究不僅為解決其他病毒傳播問題提供了新的策略和實(shí)驗(yàn)手段，還有望為公共衛(wèi)生領(lǐng)域應(yīng)對(duì)傳染病的傳播提供新思路。