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中國又一個重大工程!關係億萬國人的未來!

  • 愛堅強

  • 10-12

繼美國國家生物技術信息中心(NCBI)、歐洲生物信息研究所(EBI)、日本DNA資料庫(DDBJ)之後,全球第四個國家級基因庫——位於深圳的國家基因庫於昨日正式運營。

它是中國首個,也是唯一一個國家基因庫,相對於全球另外三個基因庫而言,國家基因庫樣品保存的規模、存儲量和可訪問的數據量皆是全球最大。在這裡,經過對基因的解碼到重編,解讀到書寫,合成與編輯等,已經滅絕的物種或可再復活。未來,這裡將是一個科普平台,會有更多公眾走入其中,對話科學。

一粒種子、一個細胞、一管血液、一口唾沫、一段脫氧核糖核酸、一條數據……這些不起眼的「現在」可能是構建未來生物科技和產業的磚石。在現實世界中,美國、歐盟和日本都擁有世界級基因庫,由此掌握生命經濟時代的戰略性資源。

中國又一個重大工程!關係億萬國人的未來

9月20日,一名工作人員走過國家基因庫的展廳

國家基因庫里有什麼?

在基因時代,這樣的未來可期:到醫院看病,只需自己的基因作為「身份證」和病歷;想「返老還童」,保存完好的幹細胞就能輕鬆搞定。憨態可掬的大熊貓不再稀奇,就在你家庭院裡懶洋洋地打盹;遠古的恐龍、猛獁象不只活在特效里,它們在博物館奇妙之夜真實復活……

通向這樣的未來,需要一些堅實的「磚石」——生物樣本和數據。這正是我國唯一一座國家基因庫的定位:有效保護、開發、利用遺傳資源。

中國又一個重大工程!關係億萬國人的未來

9月20日,一名工作人員走過國家基因庫的展廳

提高我國生命科學研究和生物產業發展水平,維護國家生物信息安全,助力全球生命科學發展。2011年,國家發改委等4部委批覆同意深圳依託華大基因研究院組建國家基因庫。

國家基因庫位於深圳市大鵬新區觀音山腳下,一期占地面積4.75萬平方米。這裡幾乎與外界隔離,恍若世外桃源。走進建在層層梯田之上、室內綠意盎然的建築。

從一層上三層,依次會看到龐大的高通量基因測序房、超級計算房以及冷凍資源房。「三庫兩平台」,是國家基因庫主任梅永紅描述基因庫內容時使用頻次最高的一個概念。

據梅永紅介紹,與美國、歐盟、日本其他三大世界級的基因庫不同,中國國家基因庫不僅僅是資料庫。而是國際上現有的各類生物樣本庫、資料庫、生物多樣性庫、疾病庫等的綜合升級版。

除了「干庫」(即基因、蛋白、分子、影像等多組學生物信息資料庫)、「濕庫」(多樣性生物樣本和物種遺傳資源庫)之外。國家基因庫還引入了「活庫」,即生物活體庫,包括動物資源、植物資源、微生物資源和海洋資源等。

不妨把它想像成這樣一個載體:它是人類博物館、植物園、動物園、海洋館、微生物館的集合,這裡存儲的將不僅是一個個標本原型和實物。還有一粒種子、一個細胞、一管血液、一口唾沫、一段脫氧核糖核酸、一條數據……

中國又一個重大工程!關係億萬國人的未來

9月20日,一名工作人員打開國家基因庫零下4攝氏度冷庫的門

「兩平台」指的是數字化平台和合成與編輯平台。「三庫兩平台」的建設,最終為的是解決生命數據的「存、讀、懂、寫、用」5個作用。「通俗地說,就是我們要把全球的生物資源都收集起來,用測序儀讀取萬物的遺傳數據,用超級計算機算出結果。

用合成與編輯平台寫出生命代碼,最後用來為人類服務。」梅永紅說。目前,國家基因庫已存儲多種生物資源樣本1000萬份;初步建立基因信息數據和生物樣本採集、存儲、管理相關標準和技術規範。

中國又一個重大工程!關係億萬國人的未來

中級實驗師鄭東敏將人源組織細胞樣本放入零下196攝氏度的液氮當中保存

發布深圳市地方標準5項,申請國際、國內標準10項,申請國內外專利46項,出版基因資源專著8本。目前已開展國際/國家重點科研項目20餘項,合作項目共發表論文140餘篇,其中在《自然》《科學》《細胞》等知名科研雜誌上發表論文30餘篇。

「高大上」的國家基因庫看似很遙遠,但其實跟每個人都息息相關。華大基因董事長汪建說,每個人一生中所有關鍵階段的標本都應該永久保存起來。從出生時的幹細胞,到20歲時的免疫細胞,到30歲時的生殖細胞……而國家基因庫,就是儲存這些樣本和數據的地方,像我們的「生命銀行」。

「這類似於在人生的不同階段給自己拍照片,如果我們不拍,那就永遠拍不到了。」汪建說,「老照片只能拿來做留念。但是我們在不同階段存進『生命銀行』的年輕樣本,卻是在我們越老的時候越有用,甚至可能在關鍵時刻救命。」

存儲這些數據到底有什麼作用?從數年前開始,汪建就開始有意識地存儲自己的健康數據。這樣做的結果是,他對自己身體變化狀況了如指掌。並且根據這些數據設計自己的飲食、運動和生活節奏,「對抗」衰老。他說,隨著國家基因庫存儲容量的增加。

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國家基因庫已存儲多種生物資源樣本1000萬份

未來將會有更多人可以儲存和掌握自己的健康數據,過上更健康的生活。除了對個人,國家基因庫對保護生物多樣性也有重要意義。目前,保護人類生存環境,保護物種的多樣性已刻不容緩。

汪建說,對瀕危的生命物種,我們需要儘快地將這些資源存儲起來,向子孫後代做一個交代。

中國又一個重大工程!關係億萬國人的未來

深圳國家基因庫成立

人類越來越認識到基因資源以及保護地球生物多樣性的重要。國際上,挪威斯瓦爾巴全球種子庫、美國自然歷史博物館、英國生物樣本庫等應運而生。尤其是美國、歐洲、日本先後建立了大型基因資料庫,這三大庫里的生物信息數據幾乎涵蓋所有已知的脫氧核糖核酸、核糖核酸和蛋白質數據。

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