新華社深圳9月21日電
新華社記者馬曉澄、孫飛,、肖思思
在西方神話中,,諾亞建造了一艘方舟,帶著各種牲畜,、鳥類等,,躲避了大洪水,安然渡過“世界末日”,。
一粒種子,、一個(gè)細(xì)胞,、一管血液、一口唾沫,、一段脫氧核糖核酸,、一條數(shù)據(jù)……這些不起眼的“現(xiàn)在”可能是構(gòu)建未來生物科技和產(chǎn)業(yè)的磚石。在現(xiàn)實(shí)世界中,,美國(guó),、歐盟和日本都擁有世界級(jí)基因庫(kù),由此掌握生命經(jīng)濟(jì)時(shí)代的戰(zhàn)略性資源,。
22日起在深圳開始運(yùn)營(yíng)的國(guó)家基因庫(kù)正是帶著“留存現(xiàn)在,、締造未來”的使命誕生。中國(guó)將擁有這樣一艘“諾亞方舟”,,承載人類及其他生物的遺傳樣本和密碼,。
這是6月23日拍攝的國(guó)家基因庫(kù)內(nèi)景。 新華社記者 毛思倩 攝這是6月23日拍攝的國(guó)家基因庫(kù)內(nèi)景,。 新華社記者 毛思倩 攝
國(guó)家基因庫(kù)里有什么?
在基因時(shí)代,,這樣的未來可期:到醫(yī)院看病,只需自己的基因作為“身份證”和病歷;想“返老還童”,,保存完好的干細(xì)胞就能輕松搞定;憨態(tài)可掬的大熊貓不再稀奇,,就在你家庭院里懶洋洋地打盹;遠(yuǎn)古的恐龍、猛犸象不只活在特效里,,它們?cè)诓┪镳^奇妙之夜真實(shí)復(fù)活……
通向這樣的未來,,需要一些堅(jiān)實(shí)的“磚石”——生物樣本和數(shù)據(jù)。這正是我國(guó)唯一一座國(guó)家基因庫(kù)的定位:有效保護(hù),、開發(fā),、利用遺傳資源,提高我國(guó)生命科學(xué)研究和生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平,,維護(hù)國(guó)家生物信息安全,,助力全球生命科學(xué)發(fā)展。
2011年,,國(guó)家發(fā)改委等4部委批復(fù)同意深圳依托華大基因研究院組建國(guó)家基因庫(kù),。
國(guó)家基因庫(kù)位于深圳市大鵬新區(qū)觀音山腳下,一期占地面積4.75萬平方米,。這里幾乎與外界隔離,,恍若世外桃源。走進(jìn)建在層層梯田之上,、室內(nèi)綠意盎然的建筑,,從一層上三層,依次會(huì)看到龐大的高通量基因測(cè)序房、超級(jí)計(jì)算房以及冷凍資源房,。
這是9月6日拍攝的國(guó)家基因庫(kù)外觀,。 新華社記者 毛思倩 攝這是9月6日拍攝的國(guó)家基因庫(kù)外觀。 新華社記者 毛思倩 攝
“三庫(kù)兩平臺(tái)”,,是國(guó)家基因庫(kù)主任梅永紅描述基因庫(kù)內(nèi)容時(shí)使用頻次最高的一個(gè)概念,。
據(jù)梅永紅介紹,與美國(guó),、歐盟,、日本其他三大世界級(jí)的基因庫(kù)不同,中國(guó)國(guó)家基因庫(kù)不僅僅是數(shù)據(jù)庫(kù),,而是國(guó)際上現(xiàn)有的各類生物樣本庫(kù),、數(shù)據(jù)庫(kù)、生物多樣性庫(kù),、疾病庫(kù)等的綜合升級(jí)版,。除了“干庫(kù)”(即基因、蛋白,、分子,、影像等多組學(xué)生物信息數(shù)據(jù)庫(kù))、“濕庫(kù)”(多樣性生物樣本和物種遺傳資源庫(kù))之外,,國(guó)家基因庫(kù)還引入了“活庫(kù)”,,即生物活體庫(kù),包括動(dòng)物資源,、植物資源,、微生物資源和海洋資源等。
國(guó)家基因庫(kù)的生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)(9月6日攝),。新華社記者 毛思倩 攝國(guó)家基因庫(kù)的生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)(9月6日攝),。新華社記者 毛思倩 攝
不妨把它想象成這樣一個(gè)載體:它是人類博物館,、植物園,、動(dòng)物園、海洋館,、微生物館的集合,,這里存儲(chǔ)的將不僅是一個(gè)個(gè)標(biāo)本原型和實(shí)物,還有一粒種子,、一個(gè)細(xì)胞,、一管血液、一口唾沫,、一段脫氧核糖核酸,、一條數(shù)據(jù)……
“兩平臺(tái)”指的是數(shù)字化平臺(tái)和合成與編輯平臺(tái)。“三庫(kù)兩平臺(tái)”的建設(shè),,最終為的是解決生命數(shù)據(jù)的“存,、讀,、懂、寫,、用”5個(gè)作用,。
“通俗地說,就是我們要把全球的生物資源都收集起來,,用測(cè)序儀讀取萬物的遺傳數(shù)據(jù),,用超級(jí)計(jì)算機(jī)算出結(jié)果,用合成與編輯平臺(tái)寫出生命代碼,,最后用來為人類服務(wù),。”梅永紅說。
9月6日,,工作人員在國(guó)家基因庫(kù)操作基因測(cè)序儀,。新華社記者 毛思倩 攝9月6日,工作人員在國(guó)家基因庫(kù)操作基因測(cè)序儀,。新華社記者 毛思倩 攝
目前,,國(guó)家基因庫(kù)已存儲(chǔ)多種生物資源樣本1000萬份;初步建立基因信息數(shù)據(jù)和生物樣本采集、存儲(chǔ),、管理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范,,發(fā)布深圳市地方標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng),申請(qǐng)國(guó)際,、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)10項(xiàng),,申請(qǐng)國(guó)內(nèi)外專利46項(xiàng),出版基因資源專著8本,。目前已開展國(guó)際/國(guó)家重點(diǎn)科研項(xiàng)目20余項(xiàng),,合作項(xiàng)目共發(fā)表論文140余篇,其中在《自然》《科學(xué)》《細(xì)胞》等知名科研雜志上發(fā)表論文30余篇,。
國(guó)家基因庫(kù)像我們的“生命銀行”
“高大上”的國(guó)家基因庫(kù)看似很遙遠(yuǎn),,但其實(shí)跟每個(gè)人都息息相關(guān)。華大基因董事長(zhǎng)汪建說,,每個(gè)人一生中所有關(guān)鍵階段的標(biāo)本都應(yīng)該永久保存起來:從出生時(shí)的干細(xì)胞,,到20歲時(shí)的免疫細(xì)胞,到30歲時(shí)的生殖細(xì)胞……而國(guó)家基因庫(kù),,就是儲(chǔ)存這些樣本和數(shù)據(jù)的地方,,像我們的“生命銀行”。
“這類似于在人生的不同階段給自己拍照片,,如果我們不拍,,那就永遠(yuǎn)拍不到了。”汪建說,“老照片只能拿來做留念,,但是我們?cè)诓煌A段存進(jìn)‘生命銀行’的年輕樣本,,卻是在我們?cè)嚼系臅r(shí)候越有用,甚至可能在關(guān)鍵時(shí)刻救命,。”
存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)到底有什么作用?從數(shù)年前開始,,汪建就開始有意識(shí)地存儲(chǔ)自己的健康數(shù)據(jù)。這樣做的結(jié)果是,,他對(duì)自己身體變化狀況了如指掌,,并且根據(jù)這些數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)自己的飲食、運(yùn)動(dòng)和生活節(jié)奏,,“對(duì)抗”衰老,。他說,隨著國(guó)家基因庫(kù)存儲(chǔ)容量的增加,,未來將會(huì)有更多人可以儲(chǔ)存和掌握自己的健康數(shù)據(jù),,過上更健康的生活。
8月10日,,工作人員將細(xì)胞樣本放入-196℃的液氮中保存,。新華社記者 毛思倩 攝8月10日,工作人員將細(xì)胞樣本放入-196℃的液氮中保存,。新華社記者 毛思倩 攝
除了對(duì)個(gè)人,,國(guó)家基因庫(kù)對(duì)保護(hù)生物多樣性也有重要意義。目前,,保護(hù)人類生存環(huán)境,,保護(hù)物種的多樣性已刻不容緩。汪建說,,對(duì)瀕危的生命物種,,我們需要盡快地將這些資源存儲(chǔ)起來,向子孫后代做一個(gè)交代,。
生命的“國(guó)庫(kù)”,,開放的平臺(tái)
人類越來越認(rèn)識(shí)到基因資源以及保護(hù)地球生物多樣性的重要。國(guó)際上,,挪威斯瓦爾巴全球種子庫(kù),、美國(guó)自然歷史博物館、英國(guó)生物樣本庫(kù)等應(yīng)運(yùn)而生,,尤其是美國(guó)、歐洲,、日本先后建立了大型基因數(shù)據(jù)庫(kù),,這三大庫(kù)里的生物信息數(shù)據(jù)幾乎涵蓋所有已知的脫氧核糖核酸、核糖核酸和蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)。
國(guó)家基因庫(kù)執(zhí)行主任徐訊說:“中國(guó)亟須這樣一個(gè)平臺(tái),,從國(guó)家層面對(duì)具有中國(guó)特色的生物樣本和基因數(shù)據(jù)進(jìn)行有效保存,、管理和合理利用。”
“基因庫(kù)是生命科學(xué)的‘國(guó)庫(kù)’,,比銀行的金庫(kù)還要寶貴,。”梅永紅說,農(nóng)耕時(shí)代的核心資源是耕地,,工業(yè)時(shí)代是能源,,而生命科學(xué)時(shí)代則是基因?;蛸Y源目前已成為重要的國(guó)家戰(zhàn)略資源,,如精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)很大程度上依賴對(duì)基因解讀的結(jié)果。“未來精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)方面的發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng),,一定程度上是基因資源的獲得與解析”,。
這是9月6日在國(guó)家基因庫(kù)拍攝的超級(jí)測(cè)序儀。新華社記者 毛思倩 攝這是9月6日在國(guó)家基因庫(kù)拍攝的超級(jí)測(cè)序儀,。新華社記者 毛思倩 攝
國(guó)家基因庫(kù)將保持開放姿態(tài),。目前,國(guó)家基因庫(kù)已與聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織,、國(guó)際農(nóng)業(yè)研究磋商小組,、國(guó)際生物及環(huán)境樣本庫(kù)協(xié)會(huì)、挪威斯瓦爾巴全球種子庫(kù),、美國(guó)自然歷史博物館等100多個(gè)組織和科研機(jī)構(gòu)建立戰(zhàn)略合作關(guān)系,,在人類健康、生物多樣性,、生物進(jìn)化機(jī)制等方面開展合作研究,。
“在保護(hù)種子多樣性方面,我們需要在全球范圍內(nèi)互相依靠,,攜手共進(jìn),。”挪威斯瓦爾巴全球種子庫(kù)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,期待未來和中國(guó)國(guó)家基因庫(kù)進(jìn)一步合作,,從而在環(huán)境變化和人口劇增等國(guó)際性挑戰(zhàn)下保護(hù)種子多樣性,,“我們所有人都有職責(zé)來保護(hù)這些養(yǎng)活我們的種子”。
“國(guó)家基因庫(kù)是開放的平臺(tái),,一個(gè)基因庫(kù)擁有的資源總是有限的,,我們希望通過更好的機(jī)制,讓大自然饋贈(zèng)給人類的基因資源能被我們充分地認(rèn)知和利用,。”梅永紅說,,未來國(guó)家基因庫(kù)一定會(huì)超越國(guó)界,,在全球范圍內(nèi)集聚更多資源。
“國(guó)家基因庫(kù)也面臨著很大的挑戰(zhàn),,尤其是如何跟國(guó)際公約,、標(biāo)準(zhǔn)接軌。”聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織助理總干事王韌說,,“但是我們相信,,國(guó)家基因庫(kù)將在未來對(duì)基因科技的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。”