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抗生素抗性基因（ARGs）於全球範圍內持續擴散，嚴重威脅抗生素治療成效。香港大學（港大）工程學院土木工程系張彤教授領導的研究團隊，成功開發名為「Argo」的計算工具，能夠精準追蹤環境樣本中的ARGs。這項創新技術不僅有助實時監測ARGs、更能有效地掌握其傳播途徑，有助制定相應的預防措施。

張教授指出：「短讀長測序是目前常用的基因定序技術，可識別一定數量的基因讀段，約為 150 個鹼基對。然而，現行短讀長測序的方式往往難以獲取ARGs宿主信息，而缺乏詳細的宿主資訊會嚴重影響風險評估與傳播追蹤，阻礙我們理解ARGs對人體健康與環境的影響。」

新技術Argo則採用長讀長測序方式，可識別由一千至二萬個鹼基對組成的基因讀段，其長度遠超短讀長測序的150 個鹼基對。該技術使Argo能夠快速識別及量化環境宏基因組中的ARGs。與短讀長測序不同，Argo會對讀段以組別形式分類標注，而非針對個別讀段進行分析。這種方法可以顯著提升ARGs檢測的準確度，並在宿主識別方面達至更高的準確率，提供更全面的ARGs圖譜。

張教授解釋：「這就像拼圖遊戲，我們先按照如顏色的共同特徵，對基因讀段碎片進行分組，這樣更容易識別它們的位置。我們在研究過程中發現，Argo的錯誤分類率比現時的方式更低。以10 Gbp (10^10 個鹼基對) 的總基因體分析為例， Argo可在使用32 CPU執行的情況下，於20分鐘內完成檢測。」

儘管使用Argo進行大規模檢測具有成本考量，但團隊相信，這項創新工具能為應對 ARGs 的嚴峻威脅帶來新出路。「Argo有望推動ARGs監測標準化，強化溯源追蹤能力，為應對抗微生物藥物耐藥性（AMR）這一項全球健康威脅提供技術支持。」張教授總結道。

相關研究成果已於《自然·通訊》（Nature Communications）期刊發表。
文章連結：https://www.nature.com/articles/s41467-025-57088-y

關於張彤教授
張彤教授領導的港大工程學院土木工程系環境微生物組工程與生物技術實驗室，專注研究環境微生物，並於微生物領域開創「抗生素抗性的環境維度」新興研究方向。目前張教授正在帶領一個由多間大學的教授組成的跨學科團隊，進行相關主題的研究項目 —〈抗生素耐藥基因的環境污染傳播機制與控制阻斷策略研究(T21-705/20-N) 〉。更多資訊可瀏覽：https://smile.hku.hk/。

關於研究團隊
第一作者陳熙現為張教授指導的三年級博士生。研究團隊的其他成員包括張教授研究組前博士後研究員殷曉樂博士，以及現任博士後研究員徐曉慶博士。

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香港大學工程學院
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