近日，漁工所基因表達(dá)調(diào)控與表型機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)聯(lián)合清華大學(xué)丘成桐院士團(tuán)隊(duì)，在魚類致病微生物高階互作模型構(gòu)建與機(jī)制解析方面取得突破性進(jìn)展。相關(guān)研究成果以“Hypernetwork modeling and topology of high-order interactions for complex systems”為題，在線發(fā)表在美國(guó)科學(xué)院院報(bào)《PNAS》（IF=9.4）上。

微生物高階相互作用是復(fù)雜系統(tǒng)的核心要素，但現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)模型主要聚焦成對(duì)相互作用，尚未開發(fā)出捕捉高階交互作用的通用模型。本研究通過體外培養(yǎng)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌三種魚類腸道常見致病菌，重建了微生物群落的超網(wǎng)絡(luò)，并利用GLMY同源性理論深入剖析了超網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。研究結(jié)果顯示，成對(duì)相互作用與高階交互作用在復(fù)雜群落的調(diào)控機(jī)制中發(fā)揮著截然不同的作用。該模型的建立為解析魚類腸道微生物調(diào)控機(jī)制提供了新的見解，也為促進(jìn)水產(chǎn)物種抗病、生長(zhǎng)等重要性狀解析開辟了新的思路。

本研究得到了院級(jí)基因表達(dá)調(diào)控與表型機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(2023TD24)的資助。漁工所馮莉助理研究員為第一作者，清華大學(xué)丘成桐院士和鄔榮領(lǐng)教授為通訊作者。