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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(科大)與英特爾宣布成立「香港科技大學-英特爾聯合實驗室」(聯合實驗室)。此核心項目是一項為期三年的研究計劃,重點探索高能效近記憶體運算架構,以應對人工智能應用在效能與能源效率方面的挑戰。通過軟硬件協同設計創新,雙方旨在為智能設備與可持續人工智能系統的未來發展提供技術基礎。

香港科技大學。

香港科技大學。

在科大首席副校長郭毅可教授、英特爾中國區董事長王稚聰先生及英特爾公司大學合作資深總監 Gabriela Cruz THOMPSON 女士的見證下,協議由科大副校長(研究及發展)鄭光廷教授與英特爾中國研究院院長宋繼強先生簽署,標誌着聯合實驗室的正式成立。

鄭光廷教授表示:「聯合實驗室的成立,是呼應科大《策略發展計劃 2031》中將『人工智能、未來運算與電子學』列為核心研究方向的重要實踐,體現了科大推動研究成果落地應用的持續努力。微電子作為科大重點科研領域之一,將通過融合我們在軟硬件協同設計與高能效近記憶體運算方面的研究優勢,共同探索高能效運算的新路徑。」

王稚聰先生表示:「英特爾長期致力於建設開放的生態,持續推動與學術界的合作,加速實驗室成果產業化應用落地。香港科技大學在計算機科學與工程等領域積澱深厚,並在未來技術探索方面具有重要影響力。我們期待與香港科技大學的學者們緊密協作,共同探索更高效、可持續的運算範式,踐行綠色技術創新與可持續發展。」

聯合實驗室將由科大電子及計算機工程學系講座教授兼方氏工程學講座教授謝源牽頭,聚焦於智能設備在運算、記憶體、I/O 頻寬及能效等方面的技術挑戰開展研究。

在科大首席副校長郭毅可教授(後排左)、英特爾中國區董事長王稚聰(後排中)及英特爾公司大學合作資深總監 Gabriela Cruz THOMPSON (後排右)的見證下,協議由科大副校長(研究及發展)鄭光廷教授(前排左)與英特爾中國研究院院長宋繼強(前排右)簽署,標誌着聯合實驗室的正式成立。

在科大首席副校長郭毅可教授(後排左)、英特爾中國區董事長王稚聰(後排中)及英特爾公司大學合作資深總監 Gabriela Cruz THOMPSON (後排右)的見證下,協議由科大副校長(研究及發展)鄭光廷教授(前排左)與英特爾中國研究院院長宋繼強(前排右)簽署,標誌着聯合實驗室的正式成立。

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