iMeta | 大会报告-iMeta大会2024“构建微生物组创新型科研生态”

构建微生物组与“同一健康”创新型科研生态

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●  iMeta大会聚焦前沿技术、生物学、学术期刊以及社交媒体等关键要素，致力于构建协同的科研生态系统;

●  iMeta大会2024为推动微生物组和“同一健康”领域的创新科研生态系统发展提供了平台。

引  言

iMeta大会于2024年10月11日至13日在中国深圳市南山区人民医院成功举办，吸引了来自全球的400多位顶尖科学家、研究人员和行业专家参会。作为生物技术、微生物组和生物信息学领域的顶级跨学科期刊，iMeta已成为这些领域前沿研究的重要交流平台。在首席主编刘双江教授和傅静远教授的领导下，期刊目前影响因子高达23.8，位列全球期刊前0.5%（107/21,848），并在中国大陆排名第11位。此外，由赵方庆教授和于君教授共同担任主编的子刊iMetaOmics，预计影响因子将超过10，定位为高水平的跨学科期刊，欢迎广泛投稿。

自2022年创刊以来，iMeta期刊已多次举办高规格的学术大会，旨在推动领域研究进展、加强国际合作，并助力学科发展。本次会议由iMeta编辑部联合南方科技大学（生物化学系及广东省代谢与健康重点实验室）、湘湖实验室、承葛医药集团和海普洛斯共同主办。议题涵盖广泛（图1），包括前沿技术、肠道菌群、组学、医学、同一健康、国际项目及期刊论坛等。这些议题突显了现代生命科学的跨学科特性，展示了微生物生态学、测序技术进步、基因组编辑及其在人类、动物与环境健康方面的广泛应用。以“构建创新型科研生态”为主题， iMeta大会2024为与会者提供了一个跨学科交流的平台，共同探讨生物技术、微生物组及生物信息学研究的未来发展方向，分享突破性研究成果，并探索深入合作的可能性。

图1. iMeta大会2024的关键主题与研究领域概览

iMeta大会开幕式

开幕式上，南山区人民医院院长侯铁英、湘湖实验室常务副主任杨华，以及iMeta首席编辑刘双江教授等知名人士发表了致辞。他们重点介绍了南山区人民医院和湘湖实验室的主要使命与发展方向，同时重申了iMeta期刊“服务读者与作者”的核心使命。主办方和组织者向所有参会者表示热烈欢迎，并祝愿大会取得圆满成功。

此外，开幕式还包括五场主旨演讲，中国科学院亚热带农业生态研究所印遇龙院士分享了如何利用群体感应机制筛选和开发抗生素替代物，以优化猪肠道生态的方法。香港中文大学于君教授介绍了肠道菌群与结直肠癌的关系，探讨其在消化系统癌症诊断与治疗中的潜力与应用前景。中国科学院赵方庆教授展示了分析微生物群落与宿主相互作用的技术进展，包括单细胞组学和转录组测序等新兴技术。刘双江教授则重温“科赫法则”在微生物组研究中面临的挑战，并提出需重新定义该法则以应对微生物组复杂性。最后，刘宏伟教授探讨了微生物与宿主之间化学分子驱动的相互作用，深入分析了关键代谢产物如何影响宿主健康，揭示了微生物组与宿主健康调控的全新机制，为相关研究开辟了新方向。

大会主旨报告

本场主旨报告邀请了八位演讲嘉宾，聚焦医学、动物、植物与微生物之间的复杂关系及相关前沿技术。在医学领域，四川大学华西医学院的石虎兵教授与南方科技大学的李亮副教授分别带来了精彩的学术报告。石教授的主题为“肿瘤转移中的免疫监视与逃逸机制”，围绕以下三个关键问题展开：(1) 循环肿瘤细胞（CTCs）是否受到免疫监视？(2) 如果是，哪些免疫细胞参与其中？(3) CTCs 如何逃避免疫监视？他通过胰腺癌肝转移模型深入探讨了这些问题，为免疫系统在肿瘤进展中的作用提供了新的见解。李亮副教授的报告“基于临床样本培养和人源类器官平台的微生物-宿主互作研究与药物研发”强调了类器官作为宿主模型在研究微生物感染与免疫机制方面的重要性，指出其在药物研究与开发中的巨大潜力。

在动物免疫与植物生物技术研究方面，华南农业大学的任文凯教授分享了“仔猪氨基酸代谢与免疫细胞命运”的研究，展示了氨基酸代谢在免疫特性、抗病能力和免疫细胞命运中的重要作用。他的研究揭示了代谢通路重塑、信号通路调控、表观遗传变化和翻译后修饰对降低仔猪高死亡率的关键作用。此外，华中农业大学的金双侠教授重点介绍了“棉花基因编辑工具的开发及其在分子育种中的应用”。全面介绍了CRISPR/Cas9、Cas12a、Cas12b、碱基编辑器（CBE、ABE）、dCas9-TV转录激活系统及Cas13敲除系统等基因编辑技术的多样性，及其在棉花分子育种中提高产量、品质及抗逆性的广泛应用。

此外，本次会议还包括了中国科学院过程工程研究所的郑迪威教授、Illumina的助理教授Robert Schlaberg，以及承葛医药集团的首席技术官张帮周的演讲。郑教授讨论了细菌生物材料技术的进展，包括开发具有特殊功能的工程菌株在药物递送、荧光成像和光控药物合成中的应用。Schlaberg助理教授介绍了基于测序的病原识别和抗生素抗性解决方案，为应对抗菌素耐药性提供了新工具。最后，张帮周博士介绍了微生物组医学与转化研究平台，包括精准微生物移植治疗和活体微生物药物的开发，为医学治疗开辟了新的前景。

前沿技术报告

前沿技术专场共有13位学者分享了最新的实验、分析和测序技术的见解。演讲内容围绕创新方法和工具的开发，例如用于稀有物种基因组提取的metaRUpor、腾讯医疗AI辅助诊断模型、微生物分析工具如metaProbiotics和MOBFinder、以及CycloneSEQ纳米孔测序技术。报告主题包括抗生素抗性基因系统性研究、肠道微生物代谢分析、微生物相互作用、单细胞转录组学，以及高通量数据在环境病毒组学和微生物生态学中的应用。浙江大学的孙会增教授系统介绍了微生物单细胞转录研究的最新进展，重点讲解了基于随机引物微流控技术和微生物泛基因组图谱的单细胞转录组学原理，并在反刍动物微生物研究中成功应用。来自国家儿童健康临床研究中心的倪艳教授介绍了新版本MetOrigin 2.0（http://metorigin.met-bioinformatics.cn）中肠道菌群与代谢的综合分析方法，涵盖了数据库快速检索、相关性分析、代谢功能分析、来源分析、肠道微生物酶分析和微生物-代谢调控效应分析。最后，专场讨论了在高通量测序背景下，对更先进高效的数据处理和分析方法日益增长的需求。

生物技术专场 

生物技术专场的五场报告重点介绍了单细胞和空间转录组、单细菌RNA测序以及功能性微生物的原位靶向分离等前沿技术及其实际应用。浙江大学的王永成教授开发了一种新一代基于随机引物的高通量单细胞转录组测序平台。该平台不仅能够处理真核细胞，还能够实现细菌及其他微生物的单细胞转录组测序。即使在低活性的冷冻样本和福尔马林固定石蜡包埋（FFPE）样本中，也能取得优异的结果。中国农业科学院的赵圣国教授介绍了两种创新的功能性微生物靶向分离技术，分别使用磁性纳米粒子和微球。这些方法显著降低了传统培养技术的劳动强度，具有高通量、操作简便、易于厌氧操作等优点，为分离和培养肠道微生物提供了突破点。本环节还强调了多组学技术在分析复杂样本中的应用价值，应对了难培养微生物的挑战，并为人类疾病研究和刑事调查做出了贡献。例如，报告展示了利用多组学研究肠道菌群在心血管代谢中的作用、肿瘤转移的分子机制以及法医土壤微生物学的最新进展。这些报告强调了新兴的生物技术在解决复杂生物学和法医面临的挑战中的关键作用。

医学专场 

医学专场有四场报告，探讨了“槲皮素诱导阿克曼菌调节宿主胆汁酸代谢以缓解肥胖”、“循环肿瘤细胞（CTCs）的生物学研究与临床应用”和“肠道菌群与自闭症”等主题，全面审视了微生物与人类身心健康之间的联系。来自上海承葛生物的何剑全展示了精准菌群移植在临床上的显著益处。浙江大学的王新霞教授介绍了槲皮素这一膳食类黄酮的研究，研究发现槲皮素能够增加肠道中阿克曼菌（Akkermansia muciniphila）的丰度，增强吲哚-3-乳酸（ILA）的生成，进而调控m6A修饰、促进胆汁酸合成并激活FXR受体，这些机制共同抑制脂肪沉积，为治疗肥胖提供了新的靶点。南方科技大学洪鑫副教授讨论了利用单细胞测序技术研究循环肿瘤细胞（CTCs），探索肿瘤转移机制及其潜在的临床应用。研究员王明帮阐述了肠道微生物-大脑轴及其在自闭症谱系障碍（ASD）治疗中的意义，为治疗干预提供了新的希望。这些报告强调了通过植物生物活性化合物调节微生物或直接改变肠道菌群的治疗潜力，以及精准菌群移植在未来治疗中的关键作用。

肠道菌群大会

肠道菌群专场展示了一系列前沿研究，探讨了肠道菌群如何影响疾病的机制，并探索了创新的治疗方法。报告内容涵盖了从基础研究到临床应用的多个主题，重点研究了肠道菌群失调与疾病进展之间的复杂关系，以及干预策略。一项由段屹教授团队领导并发表在《nature》上的开创性研究首次证明肠道菌株产生的特定细菌毒素可引发肝细胞死亡，导致酒精性肝炎加重。该团队开发了基于噬菌体的靶向治疗，成功缓解了病情，为精准治疗开辟了新途径。此外，王进教授团队成功分离出内蒙古健康女性乳汁中的M9益生菌。研究发现，乳汁益生菌M9通过调节肠道菌群结构和短链脂肪酸水平，能够改善食物过敏性疾病。该团队为食物过敏患者和食品产业的健康管理制定了创新策略。另一个重要研究由简星星副教授领导，利用宏基因组测序揭示了肠道菌群在多发性骨髓瘤（MM）患者中药物耐药性的关键作用。研究发现，“氮循环肠道微生物”，特别是致病性克雷伯菌（Citrobacter freundii），在MM患者中富集。这些微生物通过增加血液中的氨水平并稳定MM细胞中的NEK2蛋白，从而促进药物耐药性和肿瘤进展。这一发现为揭示肠道菌群如何通过代谢途径驱动药物耐药性提供了新的见解。这些研究不仅加深了我们对肠道菌群与健康之间复杂关系的理解，而且为发展更精确、个性化的治疗策略奠定了重要的科学基础。

同一健康专场

同一健康专场共有七场报告，强调了人类、动物和环境健康的相互关联性，凸显了跨学科合作在应对全球健康挑战中的重要性。王少林教授深入剖析了抗生素在畜禽养殖中的过度使用及其后果，指出这些做法已将农场环境转变为耐药基因的重要储存库。即使经过废水处理和堆肥，这些耐药基因仍可能在环境中持久存在，从而推动耐药菌的传播，对人类健康和公共安全构成重大威胁。研究畜禽环境中耐药基因库的动态变化对控制抗生素耐药性的产生和传播至关重要。刘广宇副教授的报告聚焦于细菌膜蛋白复合物的质量控制机制。他的研究探讨了无法正确整合到复合物中的孤立蛋白如何被识别和移除。在志贺氏菌中，发现菱形蛋白酶GlpG与一种新发现的蛋白Rhom7共同感知跨膜区的稳定性，选择性地切割不稳定的孤立蛋白，从而保护功能性复合物。这一机制可能在真核生物中也有类似作用，为细胞质量控制系统提供了新见解。此外，本环节还探讨了微塑料污染、古代发酵微生物的进化、微生物与铁的相互作用，以及中药配方的作用机制。这些研究揭示了微生物、生态系统与公共健康之间的复杂互动，为未来制定有效的污染控制措施和精准治疗策略奠定了科学基础。

组学专场

组学分会包括七场报告，深入探讨了组学研究的广泛应用及前沿进展。报告内容涵盖了植物多组学、微生物生态学、表观遗传学，以及组学技术在医学和农业中的创新应用。刘默洋副教授介绍了将人工智能与系统发育分析相结合以研究植物基因功能进化机制的方法。他指出，虽然高通量测序技术显著增加了植物多组学数据的数量，但如何解释这些数据以理解基因功能的进化仍是一大挑战。通过整合多尺度数据，这种方法为未来农业和生物技术创新奠定了基础。董雷副教授分享了研究极端干旱沙漠环境中“微生物暗物质”的新策略。通过创新的培养组学和宏基因组技术（如CBM和SCP），团队成功分离和保存了多种微生物资源，包括具有抗菌和抗结核作用的菌株。这项研究不仅揭示了沙漠微生物的丰富多样性，还展示了它们在天然色素和生物防治剂生产中的潜力。其他报告包括孙强副教授关于癌症中可变剪切机制的研究，张伟鹏教授对海洋生物膜多样性和功能的研究，以及刘洋副教授关于细菌表观遗传调控的探索。这些研究展示了组学技术在推动生物学过程理解和新技术开发中的强大力量。本环节全面展示了组学技术从基础研究到实际应用的多样性，为农业、生态学和医学等领域提供了新视角和解决方案。

国际项目

国际项目环节展示了蛋白质组学、微生物组学和测序技术领域的最新进展与全球合作成果。李乐园研究员介绍了国际蛋白质组和宏蛋白组学项目，强调全球协作和研究方法标准化的重要性；高云云博士分享了提升微生物组研究效率的标准化工具与项目，呼吁建立国际联盟推动组学技术发展；陈实富博士则推出了专为长读长测序设计的fastplong工具，大幅提高数据处理的效率与准确性。通过跨国合作与技术创新，这些项目为生物研究提供了更高效的方法与工具，推动了全球生命科学的进步。

编委会和期刊论坛

编委会和期刊论坛聚焦期刊发展与学术出版的未来。刘永鑫教授回顾了iMeta期刊的进展并规划了未来目标，刘双江教授为优秀编委颁发了聘书并提出提升文章质量与扩大影响力的年度目标。论坛上，专家们分享了期刊出版与投稿策略，包括专注于大数据研究的GigaScience、组学领域的重要期刊GPB及其投稿指南，以及Wiley与Advanced Science等期刊的学术定位与创新。金双侠教授强调了精准定位和国际化对新期刊发展的意义，并展望了中国期刊在全球生命科学领域的重要作用。论坛总结了高影响力论文的特质，并通过“与编辑对话”探讨了期刊发展的挑战，体现了中国学术出版未来的巨大潜力。

会议摘要集

本次iMeta大会共收集了62篇研究摘要，涵盖微生物组、生物技术和生物信息学等前沿课题。其中包括开发新型治疗平台，如专注于精准靶向癌症相关成纤维细胞的CAT-BLAST，以及用于抑制性tRNA治疗的AI辅助百科全书ENSURE。此外，还探讨了微生物群落动态、抗菌资源发现、糖蛋白组学在疾病治疗中的应用、植物病害检测技术，以及肠道微生物组与心血管代谢健康的关系。摘要集还展示了关于环境微生物组、多组学技术的先进研究，以及肠道微生物组在溃疡性结肠炎等疾病干预中的潜力。这些研究主题和创新内容充分体现了现代生命科学的跨学科方法，并突出了微生物组研究在解决全球健康和生态挑战中的关键作用。

总结

iMeta大会2024强调了跨学科合作和全球伙伴关系在推进生命科学领域中的关键作用。大会的报告与讨论深入探讨了微生物、生态系统与人类健康之间的复杂关联，展示了微生物组研究、蛋白质组学及组学应用领域中新兴技术的变革性潜力。通过创新策略应对抗生素耐药性、改善疾病治疗方案以及支持生态保护，大会突出了知识共享与技术进步在应对未来健康与环境挑战中的持续重要性。iMeta大会不仅为未来的科学合作奠定了坚实基础，还彰显了中国在开创性生物研究与促进全球科学交流中的日益重要的领导地位。大会重申了此类学术盛会在塑造生命科学未来、解决全球重大健康问题方面的关键意义，为生命科学领域的持续发展注入了强劲动力。

致谢

我们衷心感谢iMeta大会2024的组织者，感谢他们的奉献和努力，使来自世界各地的研究人员和专业人士齐聚一堂。特别感谢大会的主旨演讲嘉宾、报告人以及分会场的主席，他们分享的宝贵见解和知识丰富了讨论，为大会的成功作出了重要贡献。同时，我们也感谢联合主办机构——南方科技大学（生物化学系和广东省代谢与健康重点实验室）、湘湖实验室、承葛医药集团以及海普洛斯的支持与合作。

我们还特别感谢南山区人民医院为本次活动提供场地支持，并向所有志愿者和工作人员致以诚挚的谢意，正是他们的辛勤付出确保了大会的顺利进行。最后，感谢所有与会者的积极参与和互动，使iMeta大会2024成为一次有影响力的学术盛会。我们期待通过这一系列学术活动不断促进交流与合作，推动科学进步。

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“iMeta” 是由威立、宏科学和本领域数千名华人科学家合作出版的开放获取期刊，主编由中科院微生物所刘双江研究员和荷兰格罗宁根大学傅静远教授担任。目的是发表所有领域高影响力的研究、方法和综述，重点关注微生物组、生物信息、大数据和多组学等前沿交叉学科。目标是发表前10%(IF > 20)的高影响力论文。期刊特色包括中英双语图文、双语视频、可重复分析、图片打磨、60万用户的社交媒体宣传等。2022年2月正式创刊！相继被Google Scholar、PubMed、SCIE、ESI、DOAJ、Scopus等数据库收录！2024年6月获得首个影响因子23.8，位列全球SCI期刊前千分之五(107/21848)，微生物学科2/161，仅低于Nature Reviews，学科研究类期刊全球第一，中国大陆11/514！

“iMetaOmics” 是“iMeta” 子刊，主编由中国科学院北京生命科学研究院赵方庆研究员和香港中文大学于君教授担任，是定位IF>10的高水平综合期刊，欢迎投稿！