“腸·道”是由熱心腸研究院錄制的類(lèi)TED演講節(jié)目，本文為第七期第七位演講嘉賓馬迎飛的演講內(nèi)容，視頻請(qǐng)觀看：腸·道 | 馬迎飛：讓腸道噬菌體研究不再小眾，4大魅力深深吸引我！

引言：什么是噬菌體，它們有什么功能，腸道噬菌體有什么特征，噬菌體療法有什么優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)，真的可以合成噬菌體嗎？

演講者介紹

馬迎飛中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員；熱心腸智庫(kù)專家

2009年畢業(yè)于中科院微生物研究所，并于同年進(jìn)入加利福尼亞大學(xué)Scripps海洋研究所進(jìn)行博士后研究，曾任紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院人類(lèi)微生物基因組課題組成員之一。現(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院研究員。

圖文實(shí)錄

非常感謝熱心腸先生，讓我能夠有機(jī)會(huì)和大家分享一點(diǎn)知識(shí)。今天我?guī)Ыo大家的知識(shí)是關(guān)于The Thing，中文意思就是說(shuō)“東西”。

到底是什么樣的東西呢？

這個(gè)東西在整個(gè)環(huán)境里無(wú)處不在，數(shù)量非常巨大；這個(gè)東西的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，體積非常的??；這個(gè)東西在整個(gè)分子生物學(xué)的發(fā)展史上，具有一個(gè)非常重要的地位；這個(gè)東西我們稱為生物界的暗物質(zhì)——噬菌體。

今天我就帶大家來(lái)探索人體微生物組中的暗物質(zhì)——噬菌體的前世今生。

我是馬迎飛，來(lái)自中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院。

噬菌體是專一感染細(xì)菌的病毒，它和細(xì)菌在自然環(huán)境里共同存在、共同進(jìn)化，然后影響著整個(gè)生態(tài)環(huán)境里的功能。

噬菌體是怎么發(fā)現(xiàn)的呢？

在19世紀(jì)初期，有一個(gè)歐洲的科學(xué)家去印度考察時(shí)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)非常奇怪的現(xiàn)象。就是在恒河里面漂流著大量的尸體——?jiǎng)游锏氖w和人的尸體，但是周?chē)娜擞忠院愫幼鳛樗矗尤粵](méi)有發(fā)生大規(guī)模的霍亂疫情的爆發(fā)。

這是怎么回事呢？

他就用過(guò)濾過(guò)的恒河的水來(lái)培養(yǎng)霍亂弧菌，發(fā)現(xiàn)居然可以抑制霍亂弧菌的生長(zhǎng)，所以他就提出，在恒河水里可能有一種因子或者東西可以控制霍亂弧菌的發(fā)生。

到了1915年的時(shí)候，有兩位科學(xué)家通過(guò)平板培養(yǎng)的方法，第一次觀察到了這個(gè)過(guò)程，就是這個(gè)東西可以在平板上特異地去裂解并殺死細(xì)菌，這在平板上就體現(xiàn)為出現(xiàn)有很清亮的噬菌斑。

直到電鏡發(fā)明以后，我們才第一次直觀地感受到了這個(gè)東西它具體是什么樣子。

我們這個(gè)圖里有幾個(gè)例子，分別是感染大腸桿菌的 T4、λ、T7、M13還有Phi X 174這幾種噬菌體，可以看到它的外形多種多樣。

但是前三個(gè)噬菌體有一個(gè)共同的特征，就是有一個(gè)尾巴，雖然長(zhǎng)短不一樣，我們稱為有尾噬菌體。

在自然界里，這類(lèi)噬菌體據(jù)估計(jì)可以占到所有噬菌體的90%以上，是一類(lèi)主要的噬菌體。

我們整個(gè)地球上生物圈里的噬菌體的數(shù)量，估計(jì)是在1030-31個(gè)，那么我們可以觀測(cè)到的整個(gè)宇宙中的星星的數(shù)量，據(jù)估計(jì)可以在1028-30個(gè)。

所以，整個(gè)地球上的噬菌體的數(shù)量，要比整個(gè)宇宙中的星星的數(shù)量還要多。

那么這么大量的噬菌體在整個(gè)地球生物圈里，起到一個(gè)什么樣的作用？

第一個(gè)作用就是它可以促進(jìn)基因的交流。噬菌體通過(guò)感染細(xì)菌，可以整合到細(xì)菌的基因組上去，從而賦予細(xì)菌一些特異的表型。

比如說(shuō)我們知道大腸桿菌O157，它是一個(gè)很有名的致病菌，它的致病性就是來(lái)源于感染它的一株噬菌體攜帶有一個(gè)致病基因。

噬菌體的第二個(gè)功能就是維持微生物的多樣性。

在整個(gè)地球生物圈里，如果某一個(gè)物種的數(shù)量變超級(jí)多，失控之后很容易就在這個(gè)物種之間發(fā)生瘟疫。

如果在一個(gè)細(xì)菌的種群里，某一種細(xì)菌的數(shù)量突然爆發(fā)性的增長(zhǎng)，那么它對(duì)應(yīng)的噬菌體就會(huì)特異地侵染并殺死這一類(lèi)細(xì)菌，從而讓整個(gè)細(xì)菌的種群回歸到平衡的狀態(tài)。

這個(gè)理論在生態(tài)學(xué)上叫Kill the Winner。

噬菌體在整個(gè)地球生物圈里，它還參加地球的物質(zhì)循環(huán)。

在海洋里有一類(lèi)很重要的細(xì)菌——藍(lán)細(xì)菌。它是地球最重要的一種初級(jí)生產(chǎn)力，它通過(guò)光合作用可以吸收二氧化碳轉(zhuǎn)化成葡萄糖。

那么在海洋里，50%左右的這種藍(lán)細(xì)菌最終的歸宿是被它對(duì)應(yīng)的噬菌體裂解，然后把它細(xì)胞的內(nèi)容物釋放到整個(gè)海洋環(huán)境里，為周?chē)囊恍┪⑸锘蛘呱锵到y(tǒng)提供營(yíng)養(yǎng)元素。

噬菌體也是人體微生物組的一個(gè)很重要的組成部分。

人體微生物組的研究的熱度越來(lái)越高，但是其中大部分的文章都是關(guān)于細(xì)菌組的研究，我們大部分的研究其實(shí)都忽略了噬菌體組在里面的作用。

每個(gè)人的腸道里差不多含有1014個(gè)腸道的細(xì)菌，但是它的噬菌體居然有1015-16個(gè)，要比細(xì)菌的數(shù)量多到1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。

目前來(lái)講，在公共數(shù)據(jù)庫(kù)里，關(guān)于噬菌體的全基因組的數(shù)據(jù)有的不超過(guò)1萬(wàn)株，而一個(gè)人的腸道里面就有1015-16個(gè)，所以我們對(duì)于噬菌體的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的缺乏。

所以噬菌體被稱為生物界的暗物質(zhì)。

噬菌體研究有幾個(gè)難點(diǎn)。

第一個(gè)難，就是培養(yǎng)難。噬菌體是嚴(yán)格依賴于宿主的一類(lèi)病毒，所以只有得到它的宿主之后，我們才可以培養(yǎng)、獲得這種噬菌體。

自然界里還是有差不多超過(guò)99%的細(xì)菌都沒(méi)有培養(yǎng)出來(lái)，那么很可能就是整個(gè)自然界里有99.999%以上的噬菌體我們?nèi)匀粵](méi)有看到，或者沒(méi)有培養(yǎng)出來(lái)。

那么我們是不是可以通過(guò)高通量宏基因組——非培養(yǎng)的方法來(lái)獲得噬菌體的基因組序列呢？

當(dāng)然是可以的，但是我們難的是鑒定。怎么樣從復(fù)雜的宏基因組數(shù)據(jù)里把噬菌體鑒定出來(lái)，這個(gè)是非常困難的。

目前來(lái)講，病毒的宏基因組測(cè)序的研究主要有兩種策略。

第一個(gè)策略就是，我就不管它里邊有什么生物，我就直接從糞便里提取DNA，然后去進(jìn)行宏基因組測(cè)序，最后這里面據(jù)推測(cè)有17%的DNA序列是來(lái)自于噬菌體。

另外一種，我們就是直接從糞便里通過(guò)過(guò)濾的方法、離心的方法來(lái)首先純化、獲得噬菌體的顆粒，然后去提取它的DNA，然后再做宏基因組測(cè)序。這種方法的缺點(diǎn)是什么呢？我們丟掉了很多細(xì)菌的信息。

前一種方法里，所有的生物的信息都在里面。我們可以通過(guò)分析宏基因組的信息來(lái)鑒定噬菌體，以及它們?cè)谶@個(gè)體系里面的作用到底是什么。

我們總結(jié)一下，有哪些方法可以從宏基因組數(shù)據(jù)里鑒定噬菌體的序列。第一個(gè)，就是依賴于已知的噬菌體和噬菌體的標(biāo)志功能基因。

我們知道噬菌體有它的特殊的結(jié)構(gòu)，比如說(shuō)它有一個(gè)很漂亮的蛋白質(zhì)外殼，這些蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)都是噬菌體特有的。

那么我們可以通過(guò)特異地去識(shí)別編碼這些蛋白的基因是不是在這個(gè)序列上，來(lái)判定這個(gè)序列是不是來(lái)自于噬菌體的基因組。

第二個(gè)方法，與我們知道的CRISPR有關(guān)。它是一種在細(xì)菌基因組上的結(jié)構(gòu)，用來(lái)抵抗外源DNA，包括噬菌體或者質(zhì)粒的感染。

在CRISPR結(jié)構(gòu)上有一類(lèi)Spacers序列，就是來(lái)源于外源的噬菌體的序列或者是質(zhì)粒的序列。

那么我們可以通過(guò)鑒定CRISPR的結(jié)構(gòu)找到它的Spacers序列，然后通過(guò)Spacers序列，來(lái)從復(fù)雜的宏基因組數(shù)據(jù)里去調(diào)出來(lái)攜帶有這一段序列的可能的噬菌體的基因組，這是第二種方法。

現(xiàn)在有一些人依據(jù)深度學(xué)習(xí)的方法，開(kāi)發(fā)了很多的軟件或者算法，從復(fù)雜的宏基因組數(shù)據(jù)里來(lái)鑒定噬菌體的序列。

那這些方法到目前為止還都不是很完美，但是也是一個(gè)很有效的思路。

我們看到，當(dāng)前人體噬菌體組的研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)的不夠。

這是我在公共數(shù)據(jù)庫(kù)Pubmed里用Human Virome或者Human Phage作為關(guān)鍵詞，搜索得到的每一年的文章的數(shù)量。

人體噬菌體組相關(guān)的文章在2018年才不超過(guò)100篇，而相對(duì)應(yīng)的人體微生物組的研究要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)這個(gè)數(shù)量，差不多每年有近萬(wàn)篇的文章出現(xiàn)。

根據(jù)以上這些已經(jīng)發(fā)表的人體噬菌體組的一些文章，我們可以總結(jié)一下人體腸道噬菌體組的一些特征。

第一個(gè)特征就是，在人體腸道里和開(kāi)放環(huán)境里噬菌體組的組成有顯著的不同。人體腸道里溫和噬菌體是占主要的，然后在開(kāi)放環(huán)境里，比如說(shuō)海洋、湖泊環(huán)境里，裂解性噬菌體是占主要的。

這一個(gè)區(qū)別就說(shuō)明了，不同的環(huán)境對(duì)于噬菌體的組成也是有很大的影響。

第二個(gè)特征就是，噬菌體的基因組之間和每一個(gè)個(gè)體之間，腸道噬菌體的組成差異巨大，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其相對(duì)應(yīng)的細(xì)菌的組成的差異。

我們通過(guò)用已知的噬菌體的基因組做參考序列，然后用145個(gè)宏基因組讀長(zhǎng)序列去比對(duì)這些用于參考的噬菌體序列。

我們可以看到，只有很少的噬菌體可以在腸道的宏基因組數(shù)據(jù)里找到相對(duì)應(yīng)的序列，而這些序列的覆蓋率大概只有20-30%的樣子。

所以這些噬菌體的差異非常非常的巨大。

那么這些腸道噬菌體的功能是什么？它能不能和一些疾病相關(guān)？

在2015年的時(shí)候，有一篇《Cell》的文章發(fā)出來(lái)，把腸道噬菌體的組成和炎癥性腸病的發(fā)生關(guān)聯(lián)起來(lái)。

他們發(fā)現(xiàn)在炎癥性腸病病人的腸道里面，細(xì)菌的數(shù)量、多樣性是降低的。但是一些噬菌體的數(shù)量，它們的豐度、多樣性是增高的，就是噬菌體的這種變化是獨(dú)立于細(xì)菌的變化的。

這種變化的機(jī)制是什么，目前還不清楚。

腸道噬菌體還有一個(gè)非常有意思的功能。

很多腸道噬菌體的基因組上編碼一些特異的蛋白，這些蛋白可以表達(dá)在噬菌體的外殼上，然后特異地去結(jié)合到腸道粘膜的細(xì)胞上去。當(dāng)大量的噬菌體結(jié)合到腸道粘膜上去，它形成了一道屏障。

這時(shí)候，如果有細(xì)菌來(lái)試圖感染腸道細(xì)胞的時(shí)候，就首先要穿透噬菌體的這層外殼。這時(shí)候噬菌體就會(huì)特異地識(shí)別對(duì)應(yīng)的病原菌，然后把它裂解掉

所以，這個(gè)時(shí)候噬菌體在腸道里提供的作用就是保護(hù)宿主，來(lái)抵抗細(xì)菌的感染，所以這也是一個(gè)很有意思的發(fā)現(xiàn)。

那么作為研究最多的、最清楚的、和人體腸道相關(guān)的就是糖尿病，它是不是也和腸道噬菌體的功能有關(guān)系呢？

在2010年的時(shí)候有一篇文章，在這個(gè)文章里他們主要分析了其中細(xì)菌的組成和變化是顯著的，和Ⅱ型糖尿病是相關(guān)的。

那么我們利用這一組數(shù)據(jù)，通過(guò)自己開(kāi)發(fā)的一套生物信息學(xué)分析的流程，發(fā)現(xiàn)了大量的噬菌體序列。

通過(guò)這些噬菌體的序列，我們發(fā)現(xiàn)了腸道噬菌體組的一些有意思的特征。

第一個(gè)，就是腸道噬菌體的組成。

長(zhǎng)尾噬菌體在人體腸道里是占一個(gè)很主要的成分，大概有40%的噬菌體是來(lái)自于長(zhǎng)尾噬菌體。

而溫和型噬菌體大部分都是屬于長(zhǎng)尾噬菌體，這一發(fā)現(xiàn)也和前面的報(bào)道是相吻合的。

第二個(gè)，有尾噬菌體具有一些標(biāo)志性基因，我們利用這些標(biāo)志性基因可以去做一個(gè)進(jìn)化樹(shù)。

我們發(fā)現(xiàn)，在這個(gè)進(jìn)化樹(shù)上有很多很多新的，來(lái)自于腸道的一些序列，都是從來(lái)沒(méi)有被報(bào)道過(guò)的，來(lái)自于一些噬菌體。

所以，腸道里有非常非常多的新的噬菌體的序列有待于我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)，它們的功能也有待于我們?nèi)ソ沂尽?/p>

那么通過(guò) CRISPR 的 Spacers 和噬菌體序列之間的關(guān)系，我們發(fā)現(xiàn)了大量的可以感染擬桿菌的專一性的噬菌體的序列。

擬桿菌是腸道里一類(lèi)很重要的細(xì)菌，但是它的噬菌體非常難以分離。到目前為止，在公共數(shù)據(jù)庫(kù)里有報(bào)道的，有全基因組序列的噬菌體，只有三株可以感染擬桿菌。

但是，我們通過(guò)這種宏基因組的方法，鑒定了大量的可以專一感染擬桿菌的噬菌體的序列。

通過(guò)對(duì)這些噬菌體的序列進(jìn)行分析，我們發(fā)現(xiàn)在這些噬菌體的基因組上，有非常多有意思的基因。

比如說(shuō)，有一些基因很可能參與到維生素的合成或者代謝過(guò)程，這些基因很可能賦予它們的細(xì)菌宿主一些特性，這些特性可以幫助這些宿主細(xì)菌適應(yīng)人體腸道的環(huán)境。

再有一個(gè)，我們通過(guò) Spacer 和噬菌體的基因組之間的關(guān)系，可以鑒定出來(lái)很多的噬菌體和它的宿主之間的關(guān)系。

通過(guò)建立這種關(guān)系，我們發(fā)現(xiàn)噬菌體感染宿主細(xì)菌具有非常高的專一性，我們看到大部分的噬菌體，都是只能專一感染同一類(lèi)同一屬的細(xì)菌。

但是有一類(lèi)的噬菌體可以跨屬去感染不同的細(xì)菌，這些噬菌體的感染有可能加速了基因在這些不同的屬之間的交流。

我們知道，在Ⅱ型糖尿病人的腸道里，有很多的細(xì)菌和正常人的對(duì)照有顯著的差異，那么其中的噬菌體組是不是也有這種差異呢？

那我們通過(guò)分析它的噬菌體的數(shù)量，就發(fā)現(xiàn)在糖尿病人的腸道里，不管哪一種類(lèi)型噬菌體的數(shù)量，都是顯著要高于正常對(duì)照組的噬菌體的數(shù)量。

這一特征說(shuō)明了什么呢？

我們可以猜一下，比如說(shuō)一些糖分之類(lèi)的物質(zhì)，它可能誘導(dǎo)腸道環(huán)境里的溶原性的噬菌體向裂解性的噬菌體轉(zhuǎn)變，從而增加了腸道噬菌體的數(shù)量。

通過(guò)這種網(wǎng)絡(luò)圖分析，我們還鑒定了噬菌體是腸道細(xì)菌組成變化的一個(gè)很重要的驅(qū)動(dòng)力，很多的噬菌體和一些很重要的腸道細(xì)菌具有很強(qiáng)烈的關(guān)聯(lián)性。

那很可能，這些噬菌體通過(guò)影響它對(duì)應(yīng)的宿主，來(lái)影響腸道里整個(gè)細(xì)菌菌群的組成還有變化。

我們除了研究人體腸道的噬菌體組之外，我們還在研究很多模式生物，比如說(shuō)猴子、豬還有老鼠腸道的一些噬菌體組的組成。

通過(guò)研究噬菌體，我們除了可以揭示腸道噬菌體組和一些疾病以及人體健康的關(guān)系之外，我們還可以利用噬菌體可以特異感染并殺死細(xì)菌的特性，用噬菌體來(lái)控制、治療超級(jí)耐藥菌的感染。

2015年，美國(guó)的一對(duì)夫婦在埃及旅行的時(shí)候，丈夫感染了超級(jí)耐藥菌——鮑曼不動(dòng)桿菌。在臨床上出現(xiàn)了無(wú)藥可救的情況，就是任何一種抗生素都不起作用了。

幸運(yùn)的是，太太是研究噬菌體的，她就緊急去FDA申請(qǐng)了臨床的審批，在她丈夫身上用噬菌體來(lái)治療這種耐藥菌的感染，居然獲得了痊愈。

另外還有一個(gè)今年剛剛報(bào)道的案例，就是通過(guò)基因工程編輯的噬菌體，用來(lái)治療感染耐藥菌——分枝桿菌的一個(gè)病人，也收獲了很好的效果。

自從噬菌體被發(fā)現(xiàn)開(kāi)始到現(xiàn)在，一直都有用噬菌體來(lái)治療細(xì)菌感染成功的例子。尤其是在今天，在東歐的一些國(guó)家，噬菌體仍然是用來(lái)對(duì)抗細(xì)菌的很重要的一種藥品。

用噬菌體來(lái)治療耐藥菌感染，它有一些獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

第一個(gè)就是宿主特異性高。在人身體里的菌群里，只有很少部分是能導(dǎo)致疾病的病原菌。那如果我們專門(mén)針對(duì)這種病原菌去開(kāi)發(fā)它的噬菌體，就能殺滅這個(gè)病原菌，并且不會(huì)對(duì)其他健康的菌群造成影響。

第二個(gè)就是指數(shù)增殖能力強(qiáng)。一個(gè)噬菌體感染一個(gè)細(xì)菌之后，就可以產(chǎn)生100個(gè)左右的子代噬菌體出來(lái)。那么這個(gè)過(guò)程下去，很可能在短短一段時(shí)間內(nèi)，就可以殺滅這個(gè)環(huán)境里所有對(duì)應(yīng)的病原菌。

第三個(gè)就是不良反應(yīng)少。應(yīng)用噬菌體來(lái)治療細(xì)菌感染，到現(xiàn)在已經(jīng)有接近100年的歷史，但是到目前為止，還沒(méi)有一個(gè)具有很強(qiáng)不良反應(yīng)的例子被報(bào)道出來(lái)。

第四個(gè)就是種類(lèi)極其豐富。噬菌體的數(shù)量很大，基因組的多樣性非常高，每一種細(xì)菌在環(huán)境里都有眾多種類(lèi)不同的噬菌體，所以我們有這么多的資源可以利用。

所以，2014年的時(shí)候，噬菌體療法被美國(guó)列為應(yīng)對(duì)耐藥菌感染的一個(gè)很重要的武器。

但是到目前為止，噬菌體療法還局限在一些臨床的研究上，為什么呢？

第一個(gè)就是我們對(duì)噬菌體的認(rèn)識(shí)還非常的少。我們現(xiàn)在能夠得到的噬菌體，知道基因組序列的噬菌體，其實(shí)不超過(guò)1萬(wàn)個(gè)。

第二個(gè)就是抑菌譜非常的窄。它的抑菌譜窄是優(yōu)勢(shì)也是一個(gè)劣勢(shì)，在環(huán)境里，病原菌有很多不同的亞型，然后往往有很多噬菌體只可以感染其中的某些亞型，而不能夠感染所有的亞型。

第三個(gè)就是潛在的毒性。體現(xiàn)在什么地方呢？就是噬菌體基因組上。

通常噬菌體會(huì)在不同的細(xì)菌之間交流，就有可能把病原基因等一些有害的基因，比如說(shuō)毒性基因或者抗生素抗性基因，轉(zhuǎn)移到新的細(xì)菌里面去，從而賦予這個(gè)新的細(xì)菌一些新的特性，比如說(shuō)致病性。

第四個(gè)就是響應(yīng)速度慢。我們現(xiàn)在分離噬菌體，可能需要一個(gè)月的時(shí)間來(lái)做分離、篩選、評(píng)估、鑒定。這么一個(gè)流程下來(lái)，病人如果很緊急的話，可能也就不行了。

那么我們有沒(méi)有辦法來(lái)改變這種情況，噬菌體療法將來(lái)的走向應(yīng)該是什么樣子的？

我們提出，希望可以通過(guò)用合成生物學(xué)的方法，合成一些噬菌體來(lái)安全、高效的應(yīng)對(duì)耐藥菌的感染。

一個(gè)藥品從實(shí)驗(yàn)室走到臨床需要一個(gè)漫長(zhǎng)的途徑，噬菌體也不例外。

那么我們想，在當(dāng)前有一個(gè)很重大的需求，就是我們國(guó)家在2020年的時(shí)候，要在畜牧水產(chǎn)養(yǎng)殖上全面推行禁抗或者限抗。

我們是不是可以利用噬菌體來(lái)防治細(xì)菌的感染，以填補(bǔ)這一空白？我想應(yīng)該是可以的。

所以我們噬菌體療法的策略和路線，就是希望首先應(yīng)用在畜牧水產(chǎn)養(yǎng)殖上，取得共識(shí)、取得認(rèn)識(shí)、取得大眾的認(rèn)可，然后慢慢走到臨床上去。

在我們實(shí)驗(yàn)室，已經(jīng)針對(duì)人畜常見(jiàn)的病原菌構(gòu)建了專一性的噬菌體庫(kù)，已經(jīng)分離獲得了超過(guò)500株不同的一些噬菌體。

然后我們對(duì)其中300株進(jìn)行了一些表征，比如說(shuō)它的電鏡照片，它的一些裂解的特性，它的基因組的一些分析。

在我們實(shí)驗(yàn)室，還應(yīng)用這些噬菌體進(jìn)行了一些現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)。

我們應(yīng)用噬菌體來(lái)治療對(duì)蝦上溶藻弧菌的感染，在很多養(yǎng)殖場(chǎng)，弧菌的爆發(fā)往往是在很短的時(shí)間內(nèi)可以造成對(duì)蝦大面積的死亡。

在我們合作的一個(gè)企業(yè)上，在他們的養(yǎng)殖基地，我們就在爆發(fā)弧菌病的蝦上分離了弧菌，然后用這個(gè)弧菌從環(huán)境里分離到了它對(duì)應(yīng)的噬菌體。

然后我們又把這個(gè)弧菌回接到蝦上，可以導(dǎo)致蝦的弧菌病。當(dāng)我們用噬菌體時(shí)，還有另外一個(gè)實(shí)驗(yàn)組是用的抗生素。

我們可以發(fā)現(xiàn)，這個(gè)噬菌體可以取得和抗生素同樣的效果，就是它可以保護(hù)蝦不被弧菌感染并殺死，可以取得一個(gè)很好的生存率。

在3-5年之內(nèi)，我們希望結(jié)合合成生物學(xué)的方法，對(duì)噬菌體做一些改造。

我們能夠構(gòu)建一些精準(zhǔn)靶向、攜帶特殊基因的、安全的、高效的噬菌體制劑，來(lái)逐漸地推向到臨床，獲得CFDA的批準(zhǔn)，然后到臨床用藥。

總結(jié)一下，我們知道大部分微生物組研究都集中在細(xì)菌上，那我們?yōu)槭裁匆鍪删w組的研究，這個(gè)很小眾。

第一個(gè)呢，我們要為了發(fā)現(xiàn)新的噬菌體，然后理解這些噬菌體在環(huán)境里的功能和意義是什么。它們一定具有很重要的功能和意義，只是我們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。

第二個(gè)呢，就是應(yīng)用噬菌體來(lái)治療耐藥菌的感染。這個(gè)也是目前一個(gè)具有強(qiáng)大需求的應(yīng)用方向。

第三個(gè)呢，就是應(yīng)用噬菌體來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜腸道菌群的調(diào)節(jié)和改造。

我們知道，如果用抗生素的話，可能一下子就把所有的菌都?xì)⑺懒恕Ｄ敲次覀內(nèi)绻檬删w的話，可以很精準(zhǔn)地、靶向地去殺死我們要?dú)⑺赖募?xì)菌。這樣的話，我們就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜腸道菌群的一個(gè)調(diào)節(jié)。

第四個(gè)呢，就是用噬菌體進(jìn)行合成生物學(xué)研究。

噬菌體作為最簡(jiǎn)單的一種東西，它不能稱為生命，它具有很簡(jiǎn)單的一個(gè)DNA結(jié)構(gòu)或者RNA結(jié)構(gòu)。

在過(guò)去100多年里，一些分子生物學(xué)的很重要的發(fā)現(xiàn)，很多諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的研究，都是基于噬菌體來(lái)做研究的。那么在合成生物學(xué)方面，作為21世紀(jì)的生物學(xué)，我們希望還可以利用噬菌體來(lái)研究生命科學(xué)的一些基本的原理。

感謝熱心腸先生，感謝我的團(tuán)隊(duì)，感謝國(guó)家各級(jí)基金委的支持。我們也歡迎各位年輕的科學(xué)家可以加入到噬菌體組的研究中來(lái)。

謝謝大家！我是馬迎飛，謝謝！