刘洋彧等Nature子刊：利用深度学习可识别微生物群落中的基石物种

热心肠小伙伴们 2023-11-22

近日，哈佛大学医学院刘洋彧及团队在Nature Ecology & Evolution发表最新研究，提出一个基于深度学习的数据驱动的基石物种识别框架，通过使用从该栖息地收集的微生物组样本训练一个深度学习模型，隐含地学习来自特定栖息地的微生物群落的组装规则。应用DKI来分析人类肠道、口腔微生物组、土壤和珊瑚微生物组数据分析结果说明，那些在不同群落中具有高中位关键性的分类群显示出很强的群落特异性，而且其中许多分类群在文献中被报道为关键分类群，值得关注。

以前研究表明微生物群落中隐藏着基石物种，去除这些物种会导致微生物群结构和功能的巨大转变。然而，目前仍然缺乏一种有效的方法来系统地识别微生物群落中的基石物种。近日，哈佛大学医学院刘洋彧及团队在Nature Ecology & Evolution发表最新研究，提出一个基于深度学习的数据驱动的基石物种识别框架，通过使用从该栖息地收集的微生物组样本训练一个深度学习模型，隐含地学习来自特定栖息地的微生物群落的组装规则。应用DKI来分析人类肠道、口腔微生物组、土壤和珊瑚微生物组数据分析结果说明，那些在不同群落中具有高中位关键性的分类群显示出很强的群落特异性，而且其中许多分类群在文献中被报道为关键分类群，值得关注。

专家简介

刘洋彧

哈佛大学医学院副教授
布莱根女子医院副研究员

刘洋彧博士现任哈佛大学医学院副教授和布莱根女子医院副研究员。他于 2009年从美国伊利诺伊大学获得物理学博士学位。博士期间关于无序系统中相变的研究曾入选《欧洲物理学评论》2009年度最佳论文。2009年至2012年，他在美国东北大学物理系和复杂网络研究中心先后担任博士后和助理研究教授。期间他关于复杂网络的可控性和可观性的一系列工作曾被列为Nature封面故事，PNAS封面故事，并受到包括Nature, Science, Science News, Science Daily, WIRED等期刊或媒体的广泛报道。他于2013年加入哈佛大学医学院。他实验室(https://yangyuliu.bwh.harvard.edu)目前的研究重点是从群落生态学，网络科学，控制论，和机器学习等多个角度研究复杂微生物群落，尤其关注人类微生物组的一系列根本性问题以及人类微生物组在疾病治疗和精准营养上的应用。迄今为止，刘洋彧博士已经发表学术论文120余篇（其中Cell/Nature/Science正刊及子刊近30篇），被引用近万次，并担任多个学术期刊的副编辑，63个期刊的特约审稿人，以及10多个国际会议的组织或程序委员会成员。

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