据美国国防高级研究计划局（DARPA）官网8月14日消息，DARPA推出了“模拟微生物系统”（SMS）项目，旨在开发一个能全面预测细菌行为的计算模型。该项目将利用高通量和自动化实验试验台，结合先进的计算技术，来准确预测如大肠杆菌等复杂生命系统在不同环境下的行为。SMS项目的目标是建立一个全面且可推广的计算模型，为未来的微生物学研究和应用奠定坚实的基础，有望在国防、医疗以及环境监测等多个领域中得到应用。

SMS项目的核心在于其多层次、多尺度的模拟能力。通过整合生物数据、高通量实验和先进的计算算法，研究团队计划构建一个能够模拟细菌从分子水平到生态系统层面的行为模型。这种模型不仅能够预测细菌在特定环境中的生长和代谢活动，还能模拟它们在应对环境变化时的适应性反应。通过这种全方位的模拟，科学家们希望能够更好地理解细菌的基本生物学过程，从而为开发新型抗生素和其他微生物相关的应用提供理论基础。

在实际应用方面，SMS项目的研究成果将为国防军事提供重要支持。通过预测病原菌在不同环境中的行为，军方可更有效地制定生物防护策略，降低生物威胁的风险。此外，该模型还可用于环境监测，帮助科学家预测细菌在污染治理中的作用和效率，从而优化生物修复策略。在医疗领域，SMS项目的模型有望用于个性化医疗，为患者提供更精准的治疗方案。

SMS项目还将推动微生物学研究的数字化转型。通过开发一个支持在计算机上进行微生物学实验的软件包，科学家们将能够在虚拟环境中进行大量实验，从而减少实验成本和时间。这种计算驱动的研究方式将为微生物学研究提供新的范式，促进科学发现的加速和创新。

信息来源：

https://www.darpa.mil/news-events/2024-08-14