由國際 MetaSUB 聯盟與聖保羅研究基金會(FAPESP)資助的巴西聖保羅大學(USP)團隊,於 2026 年 10 月 15 日在《Nature Communications》發表「UPVAtlas」(Urban and Peri-urban RNA Virus Atlas)研究,正式解開全球都市 RNA 病毒的龐大基因多樣性奧秘。研究團隊從 31 個國家、102 座城市的 2,922 份樣本中,運用「總體轉錄體學」(metatranscriptomics)技術全面定序環境中的 RNA 分子,並藉由研究成員開發的 AI 生物資訊平台 geNomad 進行序列分類。
最終編纂出 54,945 個病毒物種 的驚人目錄,其中高達 77% 為前所未見的新物種。研究團隊更發現,部分序列與現有分類體系差異過大,初步提議增設兩個新病毒「門」(phyla)以及一個新「綱」(class)。
更具警示意涵的是,研究在人類樣本與動物樣本中,識別出 60 種極可能感染人類、47 種可感染其他哺乳類的 RNA 病毒。同時也揪出 166 種能對抗「ESKAPE」超級細菌的噬菌體,為日益嚴峻的抗藥性危機開啟新的治療想像。
本研究本質上屬於基礎科學探索與公共衛生監測範疇,並非政治或商業利益角力事件,因此本段將聚焦於該領域的科學演進、技術突破與深層結構性意涵。
一、技術典範轉移:從「目標導向」到「無偏普查」
過去數十年,人類對病毒的認識高度受限於「疾病導向」(disease-driven)的研究路徑。當科學家鎖定登革熱、茲卡、新冠(COVID-19)等已知疾病時,那些不致病的病毒物種便在研究中被系統性地忽略。USP 的 Antônio Pedro Camargo 教授直言:「過去我們嚴重低估了自然界的病毒多樣性。」UPVAtlas 採用的「總體轉錄體學」徹底打破了這層偏見,能一次掃描樣本中所有的 RNA 分子,重建整個微生物社會的樣貌。
二、AI 與生物資訊學的革命性介入
能夠在數百萬條基因序列碎片中精準辨識病毒基因組,仰賴的正是 AI 驅動的 geNomad 工具。這代表了人工智慧在生命科學領域從輔助角色躍升為基礎建設的關鍵轉折,大幅降低了海量數據分析的門檻。同時,研究團隊透過比對所有 RNA 病毒皆有的 RdRP(RNA-dependent RNA polymerase)酶,得以重建病毒間的親緣演化樹(phylogenetic relationships)。
三、人類活動對生物多樣性的「同質化」衝擊
研究團隊發現,街道、商店、車站等高度人工化的都市表面,其病毒多樣性明顯低於土壤、沉積物等自然環境,凸顯人類活動正導致都市微生物生態系的同質化。然而,下水道(sewage)卻呈現出極高的病毒多樣性,成為未來環境監測的關鍵節點。在跨國比較中,巴西聖保羅與巴基斯坦伊斯蘭瑪巴德醫院樣本中的脊椎動物致病病毒豐度,高於美國巴爾的摩與南韓首爾,但研究團隊亦謹慎指出,此差異可能源於抽樣偏差而非純粹的生物地理學差異。
四、噬菌體療法重燃抗藥性戰爭希望
研究同步發現的 166 種能感染 ESKAPE 超級細菌(包括金黃色葡萄球菌等臨床棘手病原)的噬菌體,被視為對抗全球抗微生物製劑抗藥性(AMR)危機的潛力軍火庫,為「噬菌體療法」(phage therapy)的臨床轉譯注入新動能。
比對 2003 年 SARS、2009 年 H1N1 與 2019 年新冠疫情爆發前的科學準備度,可發現過往的病毒監測多半「事件驅動」,成本極高且預警窗口極短。UPVAtlas 的出現,代表人類正式邁入「預防驅動」的全球病毒監測新常態。
面對這場悄然發生的科學典範轉移,公部門、企業與投資人皆須即時調整戰略步伐:
01 起因觸發:MetaSUB 聯盟於 COVID-19 期間(2020 年 3 至 7 月)建立標準化都市採樣流程,累積 1,862 份樣本
02 一階傳導:聖保羅大學(USP)運用總體轉錄體學與 geNomad AI 平台完成 RNA 病毒總體普查,建置 UPVAtlas 全球目錄
03 二階擴散:公衛機構、城市污水處理系統與製藥產業啟動病毒監測商機,AMR 噬菌體療法進入臨床驗證階段
04 三階擴散:跨國數據聯盟與 AI 生技平台估值重估,OECD 國家將都市病毒監測列入國家安全基礎建設
05 宏觀終局:人類正式進入「預防驅動」的大流行預警時代,AI 基因體學成為繼半導體後下一波全球科技革命核心戰場
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