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正如道路地图帮助驾驶员理解原本晦涩难懂的指示一样，一个科学家团队开发出一种软件，使他们能够绘制免疫系统和细菌之间冲突的地图，首先从流感病毒开始。根据世界卫生组织（WHO）的数据，这种对来自全球各地实验室的数据进行整合和展示的方式，标志着在理解和对抗通常每年在全球夺走超过25万条生命的病毒方面迈出了重要一步。
这些抗原图谱的原始数据来自世界卫生组织全球流感监测网络，该网络由80个国家的100多个实验室组成，每年测试约5000种流感病毒株。研究人员将这些数据输入到一个通过数据加密和密码保护的网站，这些数据在该网站上可供四个国际世界卫生组织合作中心——分别位于美国、澳大利亚、日本和英国——使用，这些中心针对不同的抗体分析病毒株，抗体是由免疫系统形成的蛋白质分子，用于识别和中和细菌、病毒和其他入侵者。
流感疫苗的工作原理是将人体暴露于最近流行的流感病毒的灭活毒株。但在科学家能够决定在疫苗中使用哪些流感病毒株之前，他们必须首先确定人体免疫系统对遇到的不同流感病毒株的反应。剑桥大学动物学系传染病信息学教授德里克·史密斯说，病毒之间的这种差异——正如我们的免疫系统所解释的那样——被称为“抗原差异”。史密斯与新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的计算生物学家艾伦·拉佩德斯以及荷兰鹿特丹伊拉斯姆斯医学中心的病毒学家罗恩·福希耶合作编写了抗原图谱软件。“你提取针对不同流感病毒株产生的抗体，看看它们与不同流感病毒株的结合程度，”他补充道，“最终你会得到一个包含这些测量结果的表格。”
几十年来，代表这些抗原差异的数字一直以表格的形式呈现，以便研究人员可以比较结果。但史密斯说，需要“专业知识才能读懂这些表格”。
除了拉佩德斯和福希耶之外，史密斯还将抗原图谱的出现归功于伊拉斯姆斯大学病毒学系的研究员简·德容的工作，他收集了自1968年以来关于流感病毒株的数据；阿尔伯特·奥斯特豪斯，伊拉斯姆斯大学的病毒学教授，他资助并鼓励了早期关于地图绘制项目的工作；以及南希·考克斯，美国疾病控制中心流感部门主任。
史密斯和他的同事在2004年发表在科学杂志上的一篇文章中首次描述了他们的抗原图谱技术。此后，他们使用他们的软件创建了一个抗原图谱，记录了过去五年中分离出的13,000种人类流感病毒株。当这些结果被绘制在数字抗原图谱上时，研究人员可以精细地看到人体免疫系统如何对病毒的不同突变做出反应。“制图提高了可以判断这些[差异]的分辨率，”史密斯说，他在新墨西哥州阿尔伯克基的新墨西哥大学获得计算机科学博士学位，同时也是圣塔菲研究所的研究员。
流感地图仅仅是医疗保健专业人员希望成为一系列有用的视觉辅助工具的开始。“通过应用创新策略来绘制全球季节性流感病毒株的差异，史密斯和他的同事为流感病毒传播模式提供了重要的见解，这可以极大地改善监测和疫苗株的选择，”美国国立卫生研究院院长伊莱亚斯·泽尔胡尼在一份声明中说，美国国立卫生研究院通过其先锋奖计划资助了该地图绘制项目。
研究人员已经在进行疟疾和狂犬病抗原图谱的研究，并且还有针对艾滋病毒和登革热地图的计划。“我们构建抗原图谱是因为流感是我们的首要关注点，”史密斯说，“但它需要适用于其他病原体。”为了满足这些需求，研究人员计划在未来六到九个月内在网上发布他们软件的“开源”版本，计算机程序员和研究人员将能够使用和修改它用于他们自己的项目。价格标签？零——史密斯指出，希望他们与其他软件用户分享他们的发现和修改。
研究人员将能够在其自己的计算机上运行制图软件，而不是将他们充满数据的数字电子表格发送到剑桥，在那里，研究人员的20台计算机服务器集群运行抗原图谱软件来制作地图。“我们的目标，”史密斯说，“是让抗原图谱[存在于]人们的桌面上，以便他们使用它，甚至不知道是谁编写的。”