基因國庫“存”“用”并重綜合能力世界最強

　　位于深圳大鵬新區的國家基因庫今天正式運營，這是我國首個、全球第四個國家級基因庫。國家基因庫將致力于構建從資源到科研、產業的全貫穿、全覆蓋模式，實現大資源、大數據、大科學、大產業的聯動。未來這里將儲存全球生物樣本、生物信息數據，而且將依照相關規則開放樣本、數據資源，成為一個公共服務平臺。

　　世界最大綜合性基因庫

　　國家基因庫于2011年由國家發改委等部委批復，依托華大基因組建、運營，采用基因信息數據庫和生物樣本資源庫相結合的建設模式，主要存儲管理我國特有遺傳資源、生物信息和基因數據。

　　國家基因庫旨在通過搭建基因資源挖掘的基礎性支撐平臺，以具備對海量生物資源的存、讀、懂、寫、用能力為基礎，構建起檢測、管理、認證、基礎應用體系，保護我國珍貴且特有的遺傳資源，實現基因及數據資源共享利用，提高我國基因組數據的儲存、分析和管理能力，進而推動生命科學和生物產業發展。

　　據介紹，一期建成后，國家基因庫可訪問數據量和數據存儲能力、可訪問樣本量和樣本存儲能力，都將成為世界第一。

　　我國還有哪些基因庫？

　　隨著我國生命科學研究的推進，國內已建成并正在建設一批基因庫。

　　中國西南野生生物種質資源庫

　　位于云南昆明，是中國乃至亞洲最大的種質庫。它主要包括種子庫、植物離體種質庫、DNA庫、微生物庫、動物種質庫等。中國西南野生生物種質資源庫涉及總容量約為17萬份（株），主要收藏的種質資源來源于我國各地區，尤其是西南地區和青藏高原這兩個生物多樣性極為豐富的地區。

　　國家海洋基因庫

　　計劃落戶山東青島，將發揮海洋生物資源收集、管理、研究和利用的綜合性功能，力爭在10年內完成對全球重要海洋物種資源的收集和整理，并全部進行數字化。同時，項目將啟動建設海洋多樣化物種資源保存中心、海洋物種數字化中心、海洋聯合研究中心、育種中心、海洋物種基因編輯中心等。

　　應用方向：醫療、農業及環保

　　基因庫的建設能促進基因科學研究在精準醫療、農業育種、海洋開發、微生物應用等方面的前沿探索與產業轉化，催生新技術、新產品和新模式。

　　促進醫療事業發展

　　臨床檢測、疾病防治、生物制藥等研究需要大量樣本數據支撐，以便驗證技術可靠性，確定最佳策略，同時充分考慮人群差異，而基因庫恰恰能為這些領域提供原始基因數據。尤其是罕見病診斷治療，可以從基因數據上實現集中管理和追本溯源。

　　支持新型農業發展

　　動植物分子育種、功能基因的發掘、新能源的開發利用，需要以大量物種資源為基礎，搭建大型數據庫，為育種者和開發者提供完整的信息指導，加快育種和開發進程。

　　保護生物多樣性與生態環境

　　建設基因庫，有利于保護稀有動植物資源。未來即便面臨大的自然災害或物種絕滅，資源樣本庫也可以作為“諾亞方舟”，儲備寶貴的遺傳資源。基因庫還有助于闡明外界條件和生物之間的相互作用，對生態環境起到保護和監測作用。

　　推進人類DNA信息解碼

　　人類DNA是信息量龐大的密碼。目前，科學家真正能讀懂的區域只有1%，其余99%我們還不理解。在人類資源領域，收集保存血液、尿液、精子、卵子、干細胞等樣本極具研究價值，它能夠推動基因測序研究和對基因的解讀與利用。同時，基因庫還有助于搶救保存譜系和家系完整的樣本、少數民族寶貴的遺傳資源樣本等。

　　國家基因庫有何特點？

　　國家基因庫的建設服務于前沿科學研究，具體有以下特點。

　　■干濕齊備

　　國家基因庫創新性地提出采用生物資源樣本庫（濕庫）和基因信息數據庫（干庫）相結合的建設模式，收集全球生物物種和樣本并進行儲存，并把這些資源信息數字化，使之能夠支撐科研和應用。這一優勢使得國家基因庫成為既有數據又有實體的新一代基因資源庫、信息庫、知識庫和工具庫，與傳統的“干濕分離”的基因庫相比，極具競爭優勢。

　　■設立規范標準

　　國家基因庫不僅搭建了國際級的樣本及生物信息儲存平臺，還起草了多項數據存儲的規范和標準。例如，國家基因庫2014年向深圳市市場監督管理局提出申報《植物種質資源離體保存庫建設規范》標準，于次年獲批并開始執行。

　　■樣本及數據量大

　　國家基因庫由生物信息數據庫和生物資源庫、生物樣本庫組成。目前，基因信息數據存儲支持能力達60PB，基因庫存儲生物資源樣本1000萬份，初步建立基因信息數據和生物樣本采集、存儲、管理相關標準和技術規范，多項指標處于國際領先水平。

　　生物資源庫

　　生物資源庫是國家基因庫的重要組成部分之一。其中保存的生物資源種類繁多。

　　植物資源

　　植物種子，離體、活體資源，如中草藥、經濟作物、林木等

　　人類資源

　　疾病資源樣本，如罕見病、新生兒缺陷等

　　微生物資源

　　菌株資源，如食藥用真菌、放線菌、乳桿菌等

　　水生生物資源

　　活體、生殖細胞、組織、核酸。如哺乳動物、魚類、貝類、甲殼類、藻類等

　　動物資源

　　珍稀瀕危野生動物資源等，如麋鹿、東北虎、雪豹、鳥類、兩棲類等

　　小鏈接

　　全球主要基因庫

　　在我國基因庫正式運營前，世界上有三大重要基因數據庫，它們以保存數據為主要功能，沒有樣品保存功能。此前，我國每年產出的大量基因數據都存在這三大數據庫中。在基因數據已成為戰略資源的今天，國內不能保存我國獨特的基因數據，將是一種風險。

　　美國國家生物技術信息中心（NCBI）

　　成立于上世紀80年代。其任務包括建立能夠存儲和分析分子生物學、生物化學和遺傳學知識的自動系統，推動生物技術研究者和醫療人員對數據庫、軟件的使用等。

　　日本DNA數據庫（DDBJ）

　　設立于日本國家遺傳研究所，于上世紀80年代建設并投入使用，與其他兩大數據庫每日都交換更新數據和信息。DDBJ主要向研究者收集DNA序列信息并賦予其數據存取號，信息來源主要是日本的研究機構，亦接受其他國家呈遞的序列。

　　歐洲生物信息研究所（EBI）

　　是歐洲分子生物學實驗室的一部分，近年來發展很快。EBI致力于以信息學手段解答生命科學問題。研究所擁有超過20年生物信息學研究和服務經驗，是全球收集和傳播生物數據、提供免費生物信息服務的歐洲節點。