在地球最極端的環境,AI如何找到下一代抗生素?

張貼日期


2026-05-11 00:00:00

主旨


在地球最極端的環境,AI如何找到下一代抗生素?

內容大綱


極端環境微生物組目錄(The Extreme Environment Microbiome Catalog, EEMC)於2026年4月發表在Nature Communications,是一項整合宏基因體學與人工智慧的大規模微生物資源建構研究。研究團隊整合2,293個公開宏基因體與3,214株微生物分離株,重建78,213個細菌與古菌基因組,建立全球最大的極端環境微生物統一資料庫,涵蓋32,715個代表性物種與近40億個非重複基因,其中63%為先前未被注釋的全新基因。研究人員從EEMC共發現163,693個生物合成基因簇,其中58.68%屬於全新類型,顯示極端環境微生物在系統發育與功能層面的高度多樣性與未知潛力。在應用方面,研究團隊進一步開發蛋白質語言模型,從EEMC中預測候選抗菌肽,共篩選出3,032 個低毒性候標的,並挑選100個高活性標的進行合成以及實驗驗證。結果顯示,84%具抗菌活性,其中6個對多重抗藥性革蘭氏陰性病原菌展現顯著抗菌活性。整體而言,本研究透過系統性挖掘極端環境的微生物組資源,結合蛋白質語言模型加速新型抗菌化合物的預測與篩選,為未來生物技術與生物醫藥的突破奠定基礎性資料平台。

Jiang, P., Liang, Z., Kovacevic, V. et al. The Extreme Environment Microbiome Catalog (EEMC): a global resource for microbial diversity and antimicrobial discovery. Nat Commun (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71145-0