2020年6月，一名88岁的老爷爷由于严重的肺病住院治疗两年多时间，病情却不断恶化。老年人年龄大了本身免疫力就非常弱，再加上长期插管治疗反复机械通气，肺部发生了严重的细菌感染。并且，患者的肺部已经检测到了耐碳青霉烯鲍曼不动杆菌（carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii，CRAB），一般的抗生素根本杀灭不了这种细菌。还有其他办法吗？当然，噬菌体可以！
噬菌体是一种专门“感染”并杀死细菌的病毒，噬菌体只要遇到对的细菌就会钻进细菌体内大量繁殖，最后从内部把细菌“裂开”，释放出成百上千新的噬菌体。新释放出来的噬菌体再去感染细菌，产生下一代噬菌体，循环往复直到把所有的细菌斩尽杀绝。中国科学院深圳先进技术研究院马迎飞研究团队用噬菌体为患者治疗，随着治疗的进行，患者病情逐渐好转，肺部的耐药细菌也检测不到了，X光片下早已经苍白的肺部也逐渐转为了坚实的黑色。
上面的故事并不是个例，长期患病的病人本身免疫力就十分低下难以抵挡各种细菌的入侵，加之频繁使用抗生素导致耐药细菌越来越多，非常容易出现患者被耐药细菌感染，医生束手无策，患者无药可医的局面。面对耐药菌，噬菌体治疗往往是最后也是最有效的杀手锏。但是这样的杀手锏还可以改进，比如向噬菌体基因组内插入增加杀伤力的基因，让噬菌体更能大杀四方。
马迎飞研究员设想，如果把噬菌体基因组上没用的基因删除，得到一个尽量精简的“底盘噬菌体”，这样就有足够的位置插入功能基因了，但是这面临三大挑战。
近日，《核酸研究》（Nucleic Acids Research）发表了中国科学院深圳先进技术研究院马迎飞团队题为Genome-scale top-down strategy to generate viable genome-reduced phages的文章。该工作报道了一种高通量制备底盘噬菌体的方法，解决了上述3个难题，在噬菌体治疗和噬菌体合成生物学中具有巨大的潜在价值。
深圳先进技术研究院马迎飞研究员为该文章的通讯作者，其博士生袁盛建为第一作者。团队设计了5828种特异的人工CRISPR系统，可以删除噬菌体上不同的基因。接下来把含有不同人工设计CRISPR系统的宿主菌混合在一起，并和噬菌体混合。噬菌体会随机进入一个细菌，然后被删除一个基因。如果这个基因对噬菌体很重要，噬菌体会无法生存，再也没办法逃出细菌。
如果被删除的基因无足轻重，那么噬菌体会在细菌内继续繁殖，释放出很多子代噬菌体，再进入下一个细菌，随机删除下一个基因。
马迎飞团队使用CiPGr成功简化了四种不同的有尾噬菌体（T7、T4、seszw和selz）的基因组，发现四个不同噬菌体的基因有的从来不会被删除（必需基因，删除之后噬菌体无法生存），有的基因很少被删除（准必需基因，删除严重影响了噬菌体的扩增），还有的基因经常被删除（说明这些基因对噬菌体的增殖不是很重要）。
在CiPGr的操作过程中，有三个很重要的优点：第一，只需要噬菌体的基因序列，不需要知道具体每个基因的作用。第二，研究陌生噬菌体时可以利用CiPGr系统对噬菌体进行精简，帮助科学家判断哪些基因重要，哪些不重要，更好地研究噬菌体。第三，得到精简的“底盘噬菌体”，刚好能留下足够空间用于噬菌体改造，得到杀伤力更强的噬菌体用于临床或其他应用。