核心發(fā)現(xiàn):
2025年3月,中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心江桂斌院士團隊在環(huán)境科學(xué)頂刊《Environmental Science & Technology》(ES&T)發(fā)表最新研究,提出MSFragTox方法,首次實現(xiàn)基于高分辨率串聯(lián)質(zhì)譜(MS/MS)數(shù)據(jù)直接預(yù)測污染物毒性,為環(huán)境風(fēng)險評估提供高效新工具。
研究亮點
1.技術(shù)突破:
MSFragTox模型利用MS/MS碎片光譜數(shù)據(jù),結(jié)合機器學(xué)習(xí)(XGBoost算法),跳過傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)解析步驟,直接預(yù)測7類內(nèi)分泌干擾物毒性,AUROC達0.845,性能優(yōu)于傳統(tǒng)QSAR模型。
開發(fā)在線客戶端(http://ms.envwind.site:8500),支持用戶上傳MS/MS數(shù)據(jù)快速獲取毒性預(yù)測結(jié)果。
2.應(yīng)用價值:
成功驗證污水污泥樣品中污染物的雄激素受體(AR)激動劑活性,證明其在實際環(huán)境樣本中的適用性。
通過SHAP分析揭示毒性關(guān)鍵亞結(jié)構(gòu),為機制研究提供新視角。
3.行業(yè)意義:
解決傳統(tǒng)毒性檢測速度滯后(<0.1%化學(xué)品被高通量篩選覆蓋)的痛點,助力新興污染物快速預(yù)警。
專家點評
江桂斌院士指出:“MSFragTox將質(zhì)譜數(shù)據(jù)的‘結(jié)構(gòu)信息’與AI的‘預(yù)測能力’結(jié)合,是環(huán)境毒理學(xué)邁向智能化的關(guān)鍵一步。”
未來展望
團隊計劃擴展模型至更多毒性終點,并探索混合污染物聯(lián)合毒性效應(yīng),進一步提升預(yù)測精度。
論文信息:
Zhang et al., Environ. Sci. Technol. 2025.
DOI: 10.1021/acs.est.4c11417
快訊撰寫:環(huán)境科學(xué)前沿
發(fā)布時間:2025年3月28日
注:MSFragTox模型目前聚焦單一物質(zhì)毒性預(yù)測,混合效應(yīng)評估仍需進一步研究。
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