我们周围是一个广袤且基本上不为人知的“微生物暗物质”世界。

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“我们大规模读写 DNA、发现尚未发现的病原体和工程微生物以造福社会的能力，远远超过了能够追踪和防止其滥用的计算工具，”计算生物学家兼计算机科学助理教授托德·特雷根 (Todd Treangen )说在莱斯大学。

他的五年 599,943 美元国家科学基金会职业奖 ——由国家科学基金会计算机和信息科学与工程理事会信息和智能系统司资助——将支持此类工具的开发。该项目的标题是“用于检测尚未发现的微生物病原体的综合计算平台”。

Treangen 说：“该项目的首要任务是确定以前未见过的病原体的特征，这些病原体可能对人类构成危险，以提高准备工作并预防病原体传播。” “我对这个奖项感到谦卑，并为能与我在赖斯的研究小组一起工作而感到自豪。”

国家科学基金会每年仅颁发约 500 个此类奖项，以支持“有潜力成为研究和教育领域的学术榜样并引领其所在部门或组织的使命取得进展的早期职业教师”。

Treangen 的职业奖是 今年水稻工程学院教员获得的第四个奖项。

对于微生物暗物质，Treangen 指所有无法在实验室培养的微生物，包括细菌和病毒。

“在自然界中发现的基因组数据测序现在已经大众化，打开了通往拥有无数进化历史文件的数字图书馆的大门，”Treangen 说。“仅 SARS-CoV-2 一项，现在就有超过 1500 万个基因组，并且有数 PB 的数据可供从可公开访问的序列读取存档下载。”

通过利用大量公开可用的数据，Treangen 将通过使用可扩展和准确的计算策略开创病原体检测和监测的新方法。这项工作将采用现有的生物监测方法和创新的计算方法。

这些计算方法将被整合到一个由 Treangen 创建的名为 GuarDNA 的平台中。他说：“它将把一切都整合到为基于基因组学的生物安全和生物监测而设计的首个综合平台中。”

“由于最近的科学和技术进步，我们正处于众多特定于表征微生物暗物质的发现的风口浪尖，”Treangen 说。

他的团队 专注于开发能够解决特定于生物安全、传染病和微生物组分析的新兴计算研究问题的开源软件工具。

Treangen 于 2008 年在西班牙巴塞罗那的加泰罗尼亚理工大学获得计算机科学博士学位。在 2018 年加入莱斯大学之前，他曾在马里兰大学生物信息学和计算生物学中心担任研究科学家，并在约翰霍普金斯大学彭博公共卫生学院和巴黎巴斯德研究所担任博士后科学家。

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