香港大學研究污水檢測新冠病毒

研究將在本月中正式啟動。

新冠病毒肺炎疫情肆虐以來，世界各地陸續出現，有關社區污水中發現新型冠狀病毒SARS-CoV-2的報告。香港大學工程學院領導的團隊，最近獲食物及衞生局的醫療衞生研究基金，以及港大資助，研發本港污水中，新冠病毒的分析和監測方法，以輔助社區公共衞生防控監測的整體系統，研究將在本月中正式啟動。

污水中SARS-CoV-2病毒的檢測流程。香港大學圖片

項目由港大土木工程系教授張彤帶領，另外亦有環境微生物學和公共衞生領域四名專家參與，包括醫學院院長和傳染病流行病學專家梁卓偉。自今年4月初起，研究團隊針對香港污水的樣本前處理、檢測和定量等關鍵步驟進行優化，在使用加標樣品進行初步測試後，研發通過離心過濾預濃縮來檢測香港污水中SARS-CoV-2的適用方法。

香港大學工程學院土木工程系張彤教授是環境微生物學和廢水微生物學的專家。

傳染病流行病學專家梁卓偉亦有參與研究。資料圖片

團隊在渠務署和環境保護署支持下，相繼開展包括醫療衞生研究基金在內的科研項目，進行污水網絡系統中SARS-CoV-2的檢測。獲得污水中病毒的測試結果後，即使尚未獲取相關的個人感染數據，也可以估計特定社區的病毒感染趨勢，從而輔助現有的臨牀和實驗室監測的數據。

香港大學。資料圖片

目前全球尚無調查污水中新冠病毒的標準方法，張彤認為現在是一個好時機，在本港建立一套基本原則和探索一些可行方法，並認為可通過評估污水長期監測數據，判斷和應對本港新冠病毒肺炎爆發情況。

香港大學（港大）工程學院團隊利用全港基因數據，研發一項嶄新的基因組追蹤方法，以精準追蹤耐藥細菌和耐藥基因在本港不同環境的流動和傳播途徑，為公共衛生防護策略提供關鍵啟示。

高風險耐藥基因的跨部門傳播及其基因組背景

由港大土木工程系張彤教授領導的研究團隊，針對本港河流及污水等城市水體中常見、可產生抗生素耐藥性的大腸桿菌展開研究。團隊同時追蹤細菌菌株及攜帶耐藥基因的質粒（小型基因片段），從而了解耐藥性在人、動物與環境之間的傳播機制。

團隊採用納米孔長讀長測序技術（Nanopore long-read sequencing），分析一年內收集的1,016個大腸桿菌樣本。這些樣本涵蓋不同細菌類型、耐藥基因及環狀質粒，讓研究人員能夠進行全港高解析度的比對分析。

研究發現，不同來源的細菌在基因上高度相似，其中142組相同菌株同時存在於人體與環境水體中。團隊更識別出195個同時存在於人類、動物及環境的質粒，顯示耐藥基因能透過可移動DNA傳播。實驗室實驗證實，部分質粒能在細菌間轉移，為跨界傳播提供了實證支持。

抗性質粒的區域與全球尺度傳播

此研究將複雜基因數據轉化為實用工具，建立創新量化框架，用以測量細菌與耐藥基因在不同環境間的連通性。簡言之，城市水體成為細菌與耐藥基因在人、動物與環境之間混合傳播的交匯點。

研究第一作者徐曉慶博士表示：「微生物耐藥不僅關乎基因分佈的位置，更關乎它們在彼此連通的環境之間如何移動。透過量化人類、動物與環境水體之間的生態連通性，這項研究有助解釋耐藥性傳播途徑，並為更一體化的監測與干預策略提供依據。」

這項發現對公共衛生而言是至關重要。當環境相互連通時，耐藥性將更快在人與環境間雙向傳播。研究支持建立綜合監測系統，整合污水、環境及臨床數據，幫助決策者及早預警並優先處理高風險質粒與菌株。此方法亦適用於其他城市，有助建立標準化基因組監測框架，在「同一健康」理念下評估及防控抗生素耐藥風險。

城市來源 E. coli 的採樣設計、分離株多樣性與基因組重建概覽

本研究獲張彤教授主持的大學教育資助委員會主題研究計劃（Theme-based Research Scheme, TRS）資助，相關計劃旨在支持本地資助大學圍繞戰略重點主題開展高水平科研。

研究成果已發表於國際權威期刊《自然-通訊(Nature Communications)》，論文題為「Ecological connectivity of genomic markers of antimicrobial resistance in Escherichia coli in Hong Kong」。

文章連結：https://doi.org/10.1038/s41467-025-62455-w