科大推出全球首个深海多组学资源平台 推动极端环境生物适应力全球研究

香港科技大学（科大）与南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）合作推出全球首个深海组学数据库（https://DeepOceanOmics.org/）。作为同类中规模最大的平台，数据库一站式整合及分析极端海洋环境中生物的多组学数据，并提供个性化分析工具，支持跨物种比较与演化研究。平台旨在善用深海生物资源、加深科学界对深海生物多样性及生态系统的理解，从而推动极端环境生物适应机制的全球研究与应用。

深海，即海面以下逾1,000 米深的区域，是地球上最庞大且极少被探索的生态系统之一，其生物多样性在高压、缺氧、黑暗、低温及营养匮乏等极端环境下孕育而成。虽然近年研发的高通量测序技术已有助取得大量深海物种的多组学数据，揭示它们在基因、代谢和共生机制等方面的独特适应性，但科学家缺乏统整资源、标准化数据及专用分析工具，阻碍了这些多组学数据的有效整合与探索。

为填补这关键的缺口，由科大海洋科学系讲座教授钱培元教授、助理教授吴龙君教授及博士后研究员佘加杰博士领导的研究团队，人工收集并整合了68种深海动物的多组学数据，包含72个基因组、950个转录组、1,112个宏基因组及15个单细胞转录组。数据库涵盖来自冷泉、热液喷口及海山等深海栖息地的七大门类物种，包括软件动物、环节动物、节肢动物、脊索动物、刺胞动物、棘皮动物及多孔动物，并结集了1,413份化石纪录，支持深海生物环境适应策略的演化分析，成为目前物种覆盖最广、数据最全面的深海多组学平台。

平台更提供三大专用分析模块 ：
•    基因与基因组模块：用于结构与功能注释、转录因子、泛素家族、转座子及基因家族分析。 
•    功能基因组分析模块：包含基因共表达网络、动态网络可视化、单细胞图谱可视化及宏基因组分析。 
•    进化与比较基因组学模块：支持泛基因集分析、深海物种微观与宏观共线性分析、祖先核型重建及进化树构建。

平台所有数据均可于定制的基因组浏览器中查看并使用，为用户提供直接、易于探索的整合界面。

数据库的应用聚焦三大研究领域：解析极端环境生存所需的关键基因信息、追溯深海物种的进化轨迹，以及研究化能合成生态系统中宿主与微生物的共生关系。作为首个为深海而设的多组学平台，数据库提供免费的整合数据集及比较基因组学工具，惠及全球研究人员。自推出以来，平台已吸引来自40个国家、逾1,500名用户。

钱培元教授强调此平台的科学影响力，并说：「数据库通过整合多组学数据，系统性分析深海生物的适应机制，方便研究人员识别物种生存关键基因、重建跨越数百万年的进化历史，并进行大规模的化能合成共生研究。数据库提供的整合数据与工具，让全球海洋科学界能更有效率地进行生物进化与基因比较的分析，推动生物多样性与生存适应策略的研究，为人类未来应对极端气候环境开辟新方向。」

相关研究论文《DOO：Integrated Multi-Omics Resources for Deep Ocean Organisms》已于国际顶尖生物数据库期刊《Nucleic Acids Research》上发表。论文由钱培元教授与吴龙君教授担任共同通讯作者，佘加杰博士为第一作者。

研究获得南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）、科大潘乐陶气候韧性与可持续性研究中心、香港研究资助局及深圳市科技创新委员会的资助。