“方舟”起航：揭秘搭载遗传密码的国家基因库

9月20日，一名工作人员走过国家基因库的展厅。新华社记者毛摄

新华社深圳9月21日电:中国“诺亚方舟”启航——揭开携带生物遗传密码的国家基因库

新华社记者马、、肖思思

在西方神话中，诺亚用各种牲畜和鸟类建造了一只方舟，以躲避洪水，度过“世界末日”。

一粒种子，一个细胞，一管血液，一个唾液，一段DNA，一段数据...这些不起眼的“礼物”可能是未来生物技术和工业建设的基石。在现实世界中，美国、欧盟和日本都拥有世界级的基因库，从而掌握了生命经济时代的战略资源。

国家基因库于22日在深圳开始运作，诞生时就肩负着“保存现在，创造未来”的使命。中国将会有这样一个“诺亚方舟”，里面载有人类和其他生物的基因样本和密码。

工作人员操作国家基因库中的基因测序仪进行测序(拍摄于9月6日)。新华社记者毛摄

国家基因库里有什么？

在基因时代，这样的未来是可以预料的:在医院看病，只需要自己的基因作为“身份证”和病历；如果你想“恢复活力”，保存完好的干细胞很容易处理。可爱天真的大熊猫不再是不寻常的，只是在你家院子里懒洋洋地打盹。古代恐龙和猛犸象不仅生活在特殊效果中，而且它们实际上在博物馆美妙的夜晚复活了。

为了通向这样的未来，我们需要一些坚实的“砖块和石头”——生物样本和数据。这正是我国唯一的国家基因库的定位:有效保护、开发和利用遗传资源，提高我国生命科学研究和生物产业的发展水平，维护国家生物信息安全，辅助全球生命科学的发展。

2011年，国家发展和改革委员会和其他四个部委批准深圳在华大基因研究所的基础上建立国家基因库。

国家基因库位于深圳市大鹏新区观音山脚下。一期占地面积47500平方米。它几乎与外界隔绝，似乎是一个和平的天堂。如果你走进一栋建在梯田上的建筑，室内充满绿色，从一楼到三楼，你会看到一个巨大的高通量基因测序室、一个超级计算室和一个冷冻资源室。

“三库两平台”是国家基因库主任梅永红在描述基因库内容时最常用的概念。

梅永红表示，与美国、欧盟和日本的其他三家世界级基因库不同，中国的国家基因库不仅仅是一个数据库，而是现有的各种国际生物样本数据库、数据库、生物多样性数据库和疾病数据库的综合升级版。除了“干库”(即多组学生信息数据库，如基因、蛋白质、分子和图像)和“湿库”(多样性生物样本和物种遗传资源库)，国家基因库还引入了“活库”，即生物活库，包括动物资源、植物资源、微生物资源和海洋资源。

把它想象成一个载体:它是人类博物馆、植物园、动物园、水族馆和微生物博物馆的集合。在这里，不仅保存着标本和物品，还有种子、细胞、一管血液、唾液、一段DNA、一段数据...

“两个平台”是指数字平台和合成编辑平台。“三库两平台”建设旨在解决生活资料“保存、阅读、理解、书写和使用”的五大功能。

“总的来说，我们应该收集世界上所有的生物资源，用序列发生器读取所有事物的遗传数据，用超级计算机计算结果，用合成和编辑平台编写生命代码，最后用它们为人类服务。”梅永红说。

目前，国家基因库已经储存了1000万份各种生物资源的样本。我们已初步建立了遗传信息数据和生物样本收集、存储和管理的相关标准和技术规范，在深圳发布了5项地方标准，申请了10项国际和国内标准，申请了46项国内外专利，出版了8部遗传资源专著。目前，已开展20余项国际/国内重点科研项目，合作项目发表论文140余篇，其中30余篇发表在《自然》、《科学》、《细胞》等知名科学期刊上。

8月10日，国家基因库细胞储存平台中级实验者郑培养了人体组织细胞样本，并将其储存在零下196摄氏度的液氮中。新华社记者毛摄

国家基因库就像我们的“生命银行”

“大商”的国家基因库似乎很遥远，但实际上它与每个人都有密切的关系。华大基因董事长王建表示，一个人生命中所有关键阶段的标本都应该永久保存:从出生时的干细胞，到20岁时的免疫细胞，再到30岁时的生殖细胞...国家基因库是储存这些样本和数据的地方，就像我们的“生命银行”。

“这类似于在人生的不同阶段给自己拍照。如果我们不拍照，我们就永远无法拍照。”王建说:“老照片只能作为纪念品，但我们放在“生命银行”不同阶段的年轻样本随着年龄的增长会更有用，甚至可能在关键时刻拯救生命。”

存储这些数据的目的是什么？几年前，王建民开始有意识地储存他的健康数据。因此，他知道自己身体的所有变化，并根据这些数据设计饮食、锻炼和生活节奏，以“对抗”衰老。他说，随着国家基因库储存能力的增加，更多的人将能够储存和掌握自己的健康数据，并在未来过上更健康的生活。

除了个人之外，国家基因库对于保护生物多样性也具有重要意义。当前，保护人类的生存环境和物种多样性刻不容缓。王建说，对于濒临灭绝的生命物种，我们需要尽快储存这些资源，并向后代交代。

国家基因库中的150个基因测序仪(拍摄于9月6日)。新华社记者毛摄

生活的“宝库”和开放平台

人类越来越意识到遗传资源和保护地球生物多样性的重要性。在国际上，挪威的斯瓦尔巴全球种子银行、美国自然历史博物馆和英国生物样本银行应运而生。特别是美国、欧洲和日本相继建立了大型基因数据库。这三个数据库中的生物信息数据涵盖了几乎所有已知的脱氧核糖核酸、核糖核酸和蛋白质数据。

国家基因库执行主任许逊表示:“中国迫切需要这样一个平台，以便在国家层面有效保存、管理和合理利用具有中国特色的生物样本和基因数据。”

“基因库是生命科学的“国库”，比银行的国库更珍贵。”梅永红说，农业时代的核心资源是耕地，工业时代是能源，生命科学时代是基因。基因资源目前已成为重要的国家战略资源。例如，精确医学严重依赖于基因解释的结果。“未来精密医学的发展和竞争在某种程度上是遗传资源的获取和分析。”

国家基因库将保持开放。目前，国家基因库已与100多个组织和科研机构建立了战略合作关系，如联合国粮食及农业组织、国际农业研究咨询小组、国际生物和环境样本数据库协会、挪威斯瓦尔巴德全球种子库、美国自然历史博物馆等。开展人类健康、生物多样性、生物进化机制等方面的合作研究。

“我们需要相互依赖，携手合作，保护世界各地种子的多样性。”挪威斯瓦尔巴德全球种子银行负责人表示，面对环境变化和人口爆炸等国际挑战，他期待未来与中国国家基因库进一步合作，保护种子多样性。"我们都有责任保护这些滋养我们的种子。"

“国家基因库是一个开放的平台。基因库的资源总是有限的。我们希望通过更好的机制，我们能够充分认识和利用大自然赋予人类的遗传资源。”梅永红说，在未来，国家基因库一定会超越国界，在世界上聚集更多的资源。

“国家基因库也面临巨大挑战，尤其是如何符合国际公约和标准。”联合国粮农组织助理总干事王人说，“但是我们相信国家基因库将对未来基因技术的发展产生深远的影响。”