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科大推出全球首個深海多組學資源平台 整合68物種數據 助破解極端環境生存之謎

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科大推出全球首個深海多組學資源平台 整合68物種數據 助破解極端環境生存之謎
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科大推出全球首個深海多組學資源平台 整合68物種數據 助破解極端環境生存之謎

2025年12月22日 15:12 最後更新:15:12

香港科技大學(科大)與南方海洋科學與工程廣東省實驗室(廣州)合作推出全球首個深海組學數據庫(https://DeepOceanOmics.org/)。作為同類中規模最大的平台,數據庫一站式整合及分析極端海洋環境中生物的多組學數據,並提供個人化分析工具,支持跨物種比較與演化研究。平台旨在善用深海生物資源、加深科學界對深海生物多樣性及生態系統的理解,從而推動極端環境生物適應機制的全球研究與應用。

數據庫 (https://DeepOceanOmics.org/)一站式整合及分析極端海洋環境中生物的多組學數據,並提供個人化分析工具,支持跨物種比較與演化研究。

數據庫 (https://DeepOceanOmics.org/)一站式整合及分析極端海洋環境中生物的多組學數據,並提供個人化分析工具,支持跨物種比較與演化研究。

深海,即海面以下逾 1000 米深的區域,是地球上最龐大且極少被探索的生態系統之一,其生物多樣性在高壓、缺氧、黑暗、低溫及營養匱乏等極端環境下孕育而成。雖然近年研發的高通量測序技術已有助取得大量深海物種的多組學數據,揭示它們在基因、代謝和共生機制等方面的獨特適應性,但科學家缺乏統整資源、標準化數據及專用分析工具,阻礙了這些多組學數據的有效整合與探索。

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數據庫 (https://DeepOceanOmics.org/)一站式整合及分析極端海洋環境中生物的多組學數據,並提供個人化分析工具,支持跨物種比較與演化研究。

數據庫 (https://DeepOceanOmics.org/)一站式整合及分析極端海洋環境中生物的多組學數據,並提供個人化分析工具,支持跨物種比較與演化研究。

數據庫是目前物種覆蓋最廣、數據最全面的深海多組學平台,整合了 68 種深海動物的多組學數據,涵蓋七大門類物種,包括軟體動物、環節動物、節肢動物、脊索動物、刺胞動物、棘皮動物及多孔動物。

數據庫是目前物種覆蓋最廣、數據最全面的深海多組學平台,整合了 68 種深海動物的多組學數據,涵蓋七大門類物種,包括軟體動物、環節動物、節肢動物、脊索動物、刺胞動物、棘皮動物及多孔動物。

數據庫提供三大專用分析模組,包括基因與基因組模組、功能基因組分析模組及進化與比較基因組學模組。

數據庫提供三大專用分析模組,包括基因與基因組模組、功能基因組分析模組及進化與比較基因組學模組。

平台所有數據均可於定制的基因組瀏覽器中查看並使用,為用戶提供直接、易於探索的整合界面。

平台所有數據均可於定制的基因組瀏覽器中查看並使用,為用戶提供直接、易於探索的整合界面。

由科大海洋科學系講座教授錢培元教授(中)、助理教授吳龍君教授(右)及博士後研究員佘加傑博士(左)領導的研究團隊推出全球首個深海組學數據庫,推動極端環境生物適應機制的全球研究及應用。

由科大海洋科學系講座教授錢培元教授(中)、助理教授吳龍君教授(右)及博士後研究員佘加傑博士(左)領導的研究團隊推出全球首個深海組學數據庫,推動極端環境生物適應機制的全球研究及應用。

為填補這關鍵的缺口,由科大海洋科學系講座教授錢培元教授、助理教授吳龍君教授及博士後研究員佘加傑博士領導的研究團隊,人工收集並整合了 68 種深海動物的多組學數據,包含 72 個基因組、950 個轉錄組、1112 個巨集基因組及 15 個單細胞轉錄組。數據庫涵蓋來自冷泉、熱液噴口及海山等深海棲息地的七大門類物種,包括軟體動物、環節動物、節肢動物、脊索動物、刺胞動物、棘皮動物及多孔動物,並結集了 1413 份化石紀錄,支援深海生物環境適應策略的演化分析,成為目前物種覆蓋最廣、數據最全面的深海多組學平台。

數據庫是目前物種覆蓋最廣、數據最全面的深海多組學平台,整合了 68 種深海動物的多組學數據,涵蓋七大門類物種,包括軟體動物、環節動物、節肢動物、脊索動物、刺胞動物、棘皮動物及多孔動物。

數據庫是目前物種覆蓋最廣、數據最全面的深海多組學平台,整合了 68 種深海動物的多組學數據,涵蓋七大門類物種,包括軟體動物、環節動物、節肢動物、脊索動物、刺胞動物、棘皮動物及多孔動物。

平台更提供三大專用分析模組:

基因與基因組模組:用於結構與功能註釋、轉錄因數、泛素家族、轉座子及基因家族分析。

功能基因組分析模組:包含基因共表達網絡、動態網絡可視化、單細胞圖譜可視化及巨集基因組分析。

進化與比較基因組學模組:支持泛基因集分析、深海物種微觀與宏觀共線性分析、祖先核型重建及進化樹構建。

數據庫提供三大專用分析模組,包括基因與基因組模組、功能基因組分析模組及進化與比較基因組學模組。

數據庫提供三大專用分析模組,包括基因與基因組模組、功能基因組分析模組及進化與比較基因組學模組。

平台所有數據均可於定制的基因組瀏覽器中查看並使用,為用戶提供直接、易於探索的整合界面。

平台所有數據均可於定制的基因組瀏覽器中查看並使用,為用戶提供直接、易於探索的整合界面。

數據庫的應用聚焦三大研究領域:解析極端環境生存所需的關鍵基因信息、追溯深海物種的進化軌跡,以及研究化能合成生態系統中宿主與微生物的共生關係。作為首個為深海而設的多組學平台,數據庫提供免費的整合數據集及比較基因組學工具,惠及全球研究人員。自推出以來,平台已吸引來自 40 個國家、逾 1500 名用戶。

錢培元教授強調此平台的科學影響力,並說:「數據庫通過整合多組學數據,系統性分析深海生物的適應機制,方便研究人員識別物種生存關鍵基因、重建跨越數百萬年的進化歷史,並進行大規模的化能合成共生研究。數據庫提供的整合數據與工具,讓全球海洋科學界能更有效率地進行生物進化與基因比較的分析,推動生物多樣性與生存適應策略的研究,為人類未來應對極端氣候環境開闢新方向。」

相關研究論文《DOO: Integrated Multi-Omics Resources for Deep Ocean Organisms》已於國際頂尖生物數據庫期刊《Nucleic Acids Research》上發表。論文由錢培元教授與吳龍君教授擔任共同通訊作者,佘加傑博士為第一作者。

研究獲得南方海洋科學與工程廣東省實驗室(廣州)、科大潘樂陶氣候韌性與可持續性研究中心、香港研究資助局及深圳市科技創新委員會的資助。

由科大海洋科學系講座教授錢培元教授(中)、助理教授吳龍君教授(右)及博士後研究員佘加傑博士(左)領導的研究團隊推出全球首個深海組學數據庫,推動極端環境生物適應機制的全球研究及應用。

由科大海洋科學系講座教授錢培元教授(中)、助理教授吳龍君教授(右)及博士後研究員佘加傑博士(左)領導的研究團隊推出全球首個深海組學數據庫,推動極端環境生物適應機制的全球研究及應用。

香港科技大學副校長兼土木及環境工程學系講座教授吳宏偉,獲選為英國岩土力學與工程學會第65屆朗肯講座主講者。這項被譽為國際土力學及岩土工程領域最具影響力的學術盛事,自1961年設立以來,吳宏偉是首位華人主講者,亦是繼1993年日本學者石原研二後,近30年來首位獲選的亞洲學者。

英國岩土力學岩與工程學會官方網站公布之當選消息。

英國岩土力學岩與工程學會官方網站公布之當選消息。

朗肯講座由英國岩土力學與工程學會創立,以紀念土力學先驅威廉‧約翰‧麥克泉‧朗肯命名,是該領域的殿堂級講座;講座每年三月在倫敦舉行,歷屆講者均為在長期原創貢獻與學術引領力方面具深遠影響的權威。第65屆朗肯講座將於2027年3月24日在倫敦舉行,並將進行全球直播。

吳宏偉此前曾擔任國際土力學及岩土工程學會成立90年來首位華人主席。

吳宏偉教授(右)與英國岩土力學與工程學會主席Chaido DOULALA-RIGBY工程師(左)合影。

吳宏偉教授(右)與英國岩土力學與工程學會主席Chaido DOULALA-RIGBY工程師(左)合影。

吳宏偉衷心感謝學會的肯定,並表示此殊榮不僅是對其本人及研究團隊的肯定,更彰顯中國學者在國際領域的重要地位。他期望,自己的經歷能啟發年輕研究人員,只要保持好奇心、全情投入研究,來自香港的學者同樣能在國際舞台上發光發亮。他將繼續推動生態岩土學跨學科發展,為應對全球氣候變化與城市發展帶來的新挑戰貢獻力量。

吳宏偉是國際知名土力學及岩土工程專家,研究涵蓋非飽和土力學、生態岩土學及災害防治。其創立的狀態相關非飽和土力學理論及相關實驗設備已廣泛應用於全球工程項目,並因此躋身2025年史丹佛大學公佈的全球頂尖2%科學家終身學術影響力榜單(地質、地理與測繪工程及土木工程領域),是全球前二名中最年輕的教授。

吳宏偉教授(左)與他的兩位博士和博士後導師,包括第32屆朗肯講座主講者Brian SIMPSON博士(中)和第52屆主講者Malcolm BOLTON教授(右)合影。

吳宏偉教授(左)與他的兩位博士和博士後導師,包括第32屆朗肯講座主講者Brian SIMPSON博士(中)和第52屆主講者Malcolm BOLTON教授(右)合影。

吳曾發表約450篇SCI期刊論文,總引用次數約37000次,並指導過來自23個國家的90餘名博士生。自25年8月出任科大副校長(大學拓展)以來,他仍積極推動科研,於同年12月帶領團隊在科大成立「沿海城市氣候韌性全國重點實驗室」。

吳在科研與工程應用方面亦屢獲國際與國家級殊榮,包括2025年英國土木工程師學會特爾福德金獎(該會最高榮譽,也是該學會自1838年以來首位大中華區得獎者)、2022年聯合國教科文組織國際滑坡協會 Varnes 獎章、2022年何梁何利科學與技術進步獎,以及由中國國務院頒發的2020年國家自然科學獎與2015年國家科學技術進步獎(二等獎)。他亦於2008年及2020年分別獲選為香港工程院院士及英國皇家工程院院士。

吳宏偉教授(右二)與英國岩土力學與工程學會主席Chaido Doulala-Rigby工程師(右三)及過往朗肯講座主講者,包括第32屆主講者Brian SIMPSON博士(右一)、第46屆主講者Lord Robert MAIR教授(左一)、第47屆主講者Antonio GENS教授(左二)合影。

吳宏偉教授(右二)與英國岩土力學與工程學會主席Chaido Doulala-Rigby工程師(右三)及過往朗肯講座主講者,包括第32屆主講者Brian SIMPSON博士(右一)、第46屆主講者Lord Robert MAIR教授(左一)、第47屆主講者Antonio GENS教授(左二)合影。

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