湖南大学彭友松: 病毒“解码人”

在大多数人眼中，病毒是谈之色变的恶魔。

在彭友松的眼中，病毒是一组“密码”，破解它需要生物学、计算机科学、数学、物理和化学等学科“多管齐下”。

他要追根溯源，从病毒的基因序列出发，研究起源和演化；他要知己知彼，用人工智能的方法摸索出病毒的抗原性和致病性；“与病毒共舞”，正是这位青年生物学者的理想与担当。

彭友松在做学术报告

没有“瓶瓶罐罐”的生物学研究

来到彭友松实验室，没有看到任何实验设备，没有瓶瓶罐罐和实验试剂，只有十几台电脑，像一个网吧一样。记者不禁有点疑惑，这怎么做生物学研究呢?彭友松笑了笑，指了指实验室的电脑和服务器说：“这就是我们的实验设备，我从事的是生物信息学研究。”

彭友松在实验室指导学生

生物信息学是一门交叉学科，综合使用生物学、计算机科学、数学、物理和化学等多个学科的知识和方法来解决生物学问题。随着大数据和人工智能时代的到来，彭友松认为，现在是做生物信息学研究的“黄金时代”，海量的生物医学大数据正等待着科学家去解读。

而他选择生物信息学作为研究方向，并非一蹴而就。他最初崇拜的是物理学，说起物理，他至今激动，“那是一段让人心潮澎湃的历史，爱因斯坦、普朗克、薛定谔等等这些物理学家就像大英雄一样以一己之力扛着物理学前进。”

然而，高考录取他的是生物技术专业。他一度有点消沉，把自己沉浸在图书馆中，直到看到奥地利生物学家贝塔朗菲的一般系统论和理论生物学论著，他的学习热情再次被点燃，一路奋进，考研进入中国科学院生物物理研究所，开始了生物信息学的学习。回想专业选择的过程，彭友松坦言很幸运，这是合适他的研究方向，“如果把科研比作挖矿，那么理论物理研究挖的是贫矿，生命科学研究挖的是富矿，更容易获得新的发现。”

与病毒“斗智斗勇”

“我做的第一个课题就是流感病毒的进化”，彭友松提到他与病毒的初次接触，从那之后他就开始与病毒“斗智斗勇”，并持续至今，他先后研究了各种流感病毒、冠状病毒、非洲猪瘟病毒和埃博拉病毒等等。

“别害怕，我的研究很安全”，彭友松笑着说，与传统的病毒生物学研究不同，他的研究以病毒的基因组序列为起点，通过大数据分析来研究病毒的抗原性和致病性等问题。

“别看病毒基因组小，它们可厉害可聪明了。”彭友松说。以流感病毒为例，它的基因组分为8个片段，由13000个字母组成，比人的基因组小十万倍以上，但它可把人类折腾惨了。它们的变异很快，容易逃避人体免疫系统，因此每年都会持续地感染人，甚至导致恐怖的流感全球大流行。

因此，彭友松正在研究病毒的变异规律，开发计算模型模拟病毒的进化和监测病毒的变异，为病毒的预测预警提供科学依据。目前，他已经开发了十余个基于基因序列对病毒进行预测预警的数据库、计算模型和在线软件，比如流感病毒抗原变异预测和监测模型与软件体系PREDAC，可以从流感病毒表面蛋白的序列出发，预测并监测病毒发生的抗原变化。该软件已经应用于我国的国家流感中心，帮助流感病毒的监测与疫苗株推荐。

PREDAC的首页截图

把论文写在抗击疫情的第一线

2019年底，我国暴发了新冠肺炎疫情。作为长期研究病毒的科研人员，彭友松敏锐地觉察到该病毒的不同寻常之处，马上开始了对于相关冠状病毒的调研，在实验室内部成立了新冠病毒攻关小组。待国家公布了新冠病毒基因组序列之后，彭友松开始对新冠病毒进行基因组注释和分子进化分析。

他与苏州系统医学研究所和中国疾病预防控制中心等多个单位的研究人员，一起成立了新冠病毒攻关小组，经过二十多天的紧急攻关研究，攻关小组先后预测得到了新冠病毒所编码的蛋白以及大部分蛋白的三维结构、新冠病毒与其他冠状病毒的进化关系及其核苷酸和氨基酸差异等多个结果，部分结果于2020年2月7日在线发表于病毒学顶级期刊Cell Host & Microbe，彭友松作为共同第一作者。该研究受到科研同行与社会公众的广泛关注与报道，有助于揭示新冠病毒与SARS病毒在传染性和致病力上的潜在差异，为新冠病毒的后续研究提供基础。

“实事求是，敢为人先”，这是湖大的校训，也是彭友松的科研准则。他说，科研的本质是创新，要敢为人先，勇于尝试。人类与病毒的斗争永无止境，人类对病毒的研究也会永不停歇。

来源：生物院

记者：余楚倩

实习编辑：谭超颖

责任编辑：蒋鼎邦

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