對話深圳國家基因庫主任王韌：基因“存讀寫”

　　如果一定要給王韌加一個標簽的話，了解他的人大多數會選“國際化”。1982年，他成為中國農科院第一批留美博士，隨后歷任中國農科院生物防治研究所研究員、博士生導師，英國國際生物防治所副所長，中國農業科學院副院長，國際水稻研究所常務副所長，國際農業研究磋商組織秘書長兼任世界銀行國際農業研究基金秘書處執行秘書，聯合國糧農組織助理總干事等職，有著豐富的國際農業科技管理工作經驗。

　　而在生物遺傳資源保護和利用方興未艾的今天，王韌重返國內，繼續完成“未竟的理想”。這一次，王韌的頭銜是深圳國家基因庫主任。

　　測序中國：王韌主任，您好！生物遺傳資源是國家的重要戰略資源，保存、保護并合理利用基因資源將成為未來維護國家安全、打造核心競爭力的堅實基礎和有效保障。您曾在多個國際機構均擔任要職，您認為目前生物遺傳資源保護和利用的國內外形勢如何？

　　王韌：目前，生物遺傳資源的保護在全世界都受到了高度關注和重視，無論政府、研究機構還是企業都認為，生物遺傳資源的保護和可持續利用是決定本世紀，甚至下個世紀以及更長遠的未來，人類可持續發展的重要議題和重要基礎之一。

　　就生物遺傳資源的保存而言，中國并不是唯一擁有大型保藏庫的國家。例如，國際農業研究磋商組織為15個國際農業研究中心提供經費支持，包括位于菲律賓的國際水稻研究所、位于墨西哥的國際玉米小麥改良中心以及位于秘魯的國際馬鈴薯中心等，其中有11個中心擁有農作物的種質資源保藏庫。全球第一個農作物種質資源保藏庫便是位于菲律賓的國際水稻研究所；而我國第一個農作物種質資源保藏庫，便位于北京的中國農業科學院，其中保藏了我國絕大多數農作物的種質資源；還有位于昆明的中國西南野生生物種質資源庫以及大家都比較熟悉的，位于挪威的“世界末日種子庫”，它保藏了國際農業研究中心以及很多國家提供的作物種質資源。

　　再從人類遺傳資源角度來說，包括我國在內的各個國家的醫院、醫學研究機構等都保存了人類醫學樣本。此外，除了將生物樣本作為一種生物資源進行保藏以外，還有生物資源信息的保存，包括美國、日本以及歐盟在內的多個國家或組織都開展了相關工作，但以上大多生物信息數據庫并沒有和樣本緊密結合在一起。

　　測序中國：在這種形勢下，您認為建立國家級的基因庫對于生物遺傳資源保護和利用的價值體現在哪些方面？

　　王韌：很多國家在生物遺傳資源保護和利用方面早已作了部署，日本、美國、歐盟等建立了DDBJ、NCBI、EBI這些國家級基因數據庫，英國與丹麥也分別建立了英國生物樣本庫、丹麥國家生物樣本庫等國家級樣本庫。

　　據此，我國也批復了如深圳國家基因庫這樣的國家級基因庫的建設：其價值一是對各方資源進行充分整合，形成平臺開放、資源共享的合作交流機制，借此來提高生物遺傳資源保護和利用的合理性、合法性以及資源效益最大轉化性；二是通過打造可持續的新型基因庫系統，來支持科研機構深入挖掘基因信息數據，在健康管理、醫藥衛生、環境改造、農業生產等領域探索新前沿，實現新突破，不斷提升我國生命科學創新能力，進而對我國生物產業發展起到巨大的推動作用。

　　測序中國：2016年，在深圳國家基因庫正式啟動運營的儀式上，您當時作為聯合國糧食及農業組織助理總干事，表達了對深圳國家基因庫的期許，這是您第一次與深圳國家基因庫結緣嗎？今年，您正式接任了深圳國家基因庫主任的職位，決定您接受這個職位的最重要因素是什么？

　　王韌：深圳國家基因庫是我國首座“存、讀、寫”一體化的綜合性生物遺傳資源基因庫。我在深圳國家基因庫正式啟動運營的儀式上曾表示：“我相信，深圳國家基因庫將在未來對基因科技的發展產生深遠影響。”而現在，我很榮幸接任了深圳國家基因庫主任的職位，繼續來推動并見證深圳國家基因庫創造歷史的進程。

　　我接受這個職位的主要因素，可以用兩個詞來概括，就是“理念”和“信任”。我個人非常認同深圳國家基因庫的理念，也愿意為此貢獻自己的力量。另外一個客觀因素是，我對生物遺傳資源保護和利用比較了解，也訪問過國際上很多基因庫。深圳國家基因庫理事會了解到了這一情況，并根據深圳華大生命科學研究院（原深圳華大基因研究院）的提名，任命我接任深圳國家基因庫主任職位。

　　測序中國：深圳國家基因庫是世界領先的綜合性基因庫。那么在全球資源保護和科學合理應用中，深圳國家基因庫扮演著怎樣的角色？與其他生物資源庫相比，是否有創新呢？

　　王韌：從今天來看，國際農業領域和生物多樣性保護領域的生物遺傳資源保藏大多是采用傳統的保藏方式，即低溫保藏。例如，在-4℃作中期保藏，一般的植物種子大概可保存10年~15年；或者在-18℃作永久保藏，大約可保存50年~100年。這些生物資源保藏庫，最長每50年就要把種子取出進行重新發芽培育，對存活率進行檢查。

　　然而，正如我此前提到的生物遺傳資源保護和可持續利用這個概念，現代基因組學技術的發展，使人類對生物遺傳資源可以不僅僅只停留在保護階段。最近這些年我在做報告的時候，喜歡用的一個題目是“Beyond cold storage”，即除了低溫保藏生物遺傳資源以外，我們還可以做什么？這也是深圳國家基因庫與其他傳統意義上的生物遺傳資源保藏庫相比的創新之處。

　　第一，深圳國家基因庫將數字化作為生物遺傳資源永久保藏和可持續利用的重要手段。傳統的生物遺傳資源庫，每一份材料入庫時會登記“Passport Data”，這就像一份護照，記錄了一些最基礎的信息。例如，一個品種的農作物入庫時，要登記它的產地——在哪里采集，它的基本表現型——如高度，甚至產量，但是都沒有記錄它最根本的遺傳信息——基因組。而深圳國家基因庫充分發揮自主工具——高通量測序儀和生物信息分析能力的優勢，對生物遺傳資源進行測序，并把得到的基因組信息進行存儲，這無疑更有利于這些資源的永久保藏和開發利用。因此，我們實現了“存（低溫保藏生物遺傳資源和基因數據資源）、讀（即測序得到基因信息）和寫（基因編輯甚至是基因合成）”的平臺建設，而此前國際上還沒有能夠貫穿“存、讀、寫”這三個功能的先例。

　　第二，深圳國家基因庫根據“存、讀、寫”的功能，形成了“三庫兩平臺”的業務架構。“三庫”由生物樣本資源庫（主要存儲人類遺傳資源樣本）、動植物資源活體庫（即動植物的樣本庫、繁殖材料庫）、生物信息數據庫（存儲和分析基因數據資源）組成。“兩平臺”一個是指“讀平臺”，即數字化平臺，它是全球規模最大、通量最高的測序平臺；一個是指“寫平臺”，即合成與編輯平臺，目前也是國內基因合成能力最大的平臺。

　　第三，深圳國家基因庫得到了深圳華大生命科學研究院強有力的支撐。深圳華大生命科學研究院是一個非常年輕并富有活力的機構，其研究范圍包括生命科學上中下游的多個科學領域，涵蓋了生物化學、生物智能、超級細胞、精準健康以及數字化地球等方面。它和深圳國家基因庫互為依托，為我們提供了強大的支撐。從這個意義來講，這是深圳國家基因庫一個非常明顯的優勢。

　　綜上，在全球資源保護和科學合理應用中，深圳國家基因庫作為世界領先的綜合性基因庫，代表著新時代一種新的科學理念以及全新的生物遺傳資源保藏和可持續利用范式，具有巨大的潛力。首先，深圳國家基因庫的這種新范式和新科學路線對全世界的科學發展，尤其是生物科技發展，有著引領和創新的意義。并且，這種范式不僅是為了深入地進行科學研究、探索生物遺傳資源的核心秘密，更在于我剛才一直強調的可持續利用。未來，這種范式對生物產業、精準醫學發展所起到的基礎作用是不可限量的。前不久，世界糧食獎基金會主席Kenneth M. Quinn訪問深圳國家基因庫時曾說：“你們在做的事情正在改變世界。”我覺得這句話是頗有代表性的，我們的意義就是在于引領創新和改變世界。

　　測序中國：深圳國家基因庫還有哪些問題需要解決？未來有怎樣的規劃？

　　王韌：深圳國家基因庫自2016年正式啟動至今已有三年時間，還處于孵化期和成長期。一個核心的問題在于深圳國家基因庫的定位——公益性、開放性、支撐性、引領性的科技平臺，但目前在“開放”和“支撐”兩個方面，深圳國家基因庫做的還不夠充分。我們希望，深圳國家基因庫的“三庫兩平臺”能夠成為一個開放性平臺，可以有償供研究者使用，為越來越多的科研機構、企業提供支撐。

　　目前，深圳國家基因庫最主要的合作伙伴是深圳華大生命科學研究院以及部分國內外機構，但這還遠遠不夠。最近，我參觀了動物營養學國家重點實驗室，周圍一些科研機構的老師和學生等，都可以通過網上預約的方式，共享、共用這個實驗室中一些比較昂貴的科研設備。我認為這是一種很好的開放共享模式。對深圳國家基因庫來說，雖然測序技術、測序儀以及生物信息分析、基因合成技術等有其特殊性，但如何實現高度的開放，也是我們需要認真考慮和努力改進的方向。另外，國家基因庫生命大數據平臺（CNGBdb）與國際上的大型數據庫如NCBI相比，在開放性和共享性上也存在較大的差距。

　　此外，我國今年6月頒布了《中華人民共和國人類遺傳資源管理條例》。如何把握開放共享與合規合法的平衡？如何保障基因合成、編輯在科學倫理的監管框架下進行？都是我們需要認真思考的問題。

　　結 語

　　基因是地球生物繁衍生息的見證，基因的存續代表著一個物種的延續。基因資源是國家的重要戰略資源，保存、保護和合理利用基因資源將成為未來維護國家安全、打造核心競爭力的堅實基礎和有效保障。深圳國家基因庫不僅僅以保存樣本、數據為主要功能，更是一個以“三庫兩平臺”為結構部署的綜合性基因庫，對生物遺傳資源進行存儲、讀取、合成運用和開放共享，為我國生命科學研究和生物產業發展提供基礎性和公益性服務平臺。相信，深圳國家基因庫在王韌主任的帶領下，將不斷發展與壯大，為中國在全球生命科學領域的引領地位提供有力的基石。