近期，国家基础学科公共科学数据中心（简称“国家基础数据中心”）“环境健康主题数据库”黄乾生团队充分整合自测数据和公开数据，开展多学科数据交叉研究，在微生物学领域期刊《Microbiome》发表了题为“Disruption and adaptation: infant gut microbiota‘s dynamic response to SARS-CoV-2 infection”的论文。该论文受到国家基础科学公共科学数据中心项目(NO. NBSDC-DB-21)资助。

人类肠道微生物组的逐步组装是一个复杂的过程，尤其是婴幼儿时期的肠道菌群，极易受到环境扰动的影响，从而显著改变其自然进化过程。现如今，反复的新冠疫情对人类健康（如肠道健康）的长期破坏日益显现，但肠道微生物组对病毒的响应机制尚不明确。

因此，该研究对58名婴幼儿的肠道微生物展开了16个月的纵向追踪，整合了每月一次、共计397例高时间分辨率队列数据。基于环境响应敏感性、时间序列保守性和结构稀疏性原则，开发了CVIgroup（Conserved Variated Interaction Group）模型，以此分析了SARS-CoV-2感染对婴儿肠道菌群的扰动与适应机制。研究表明，CVIgroup能通过增强可移动遗传元件来响应环境干扰，例如在毒力因子升高时激活双精氨酸转运通路。

此外，CVIgroup 还能作为判断生态系统健康状况的有效指标，超过10个月的恢复过程中，部分CVIgroup 中的成员（如Bacteroides thetaiotaomicron和Faecalibacterium）在基因组结构上存在不同程度的变异，这些变化使得微生物群向一个新的稳定状态演化，而不是恢复到原来的状态。同时，归集628个已公开微生物数据集，证明了模型可以外推用于环境与肠道菌群互作中的评价。

图  CVIgroup的模型构建与评估

国家基础数据中心“环境健康主题数据库”（http://sdc.iue.ac.cn/）由中国科学院城市环境研究所黄乾生课题组承建，数据库面向环境健康需求，汇集基于时空变化的生物体污染物负荷数据，尤其是新污染物的分布及其风险等，纳入环境与生物体互作路径数据，形成环境健康大数据平台，服务“美丽中国”和“绿色丝路”建设目标。