千呼万唤始出来。
9月22日,筹建5年的深圳国家基因库正式开业。
21世纪经济报道记者在开业仪式上获悉,深圳国家基因库与斯瓦尔巴全球种子库(The Svalbard "Doomsday" Seed Vault)、德国癌症研究中心(DKFZ)、中国科学院深圳先进技术研究院、华为、阿里大数据等国内外知名机构举行了签约仪式,将在种子数字化、儿童健康表观基因组、万种噬菌体基因组等方面展开合作。
伴随着国家基因库的开业,其数字化平台和开放数据中心正式免费对全国科研机构和人员、产业机构启用,与此同时,国家基因库的DNA存储、超大基因组合成计划、瑞丽植物园数字化项目、母婴健康队列等重大建设规划项目启动。
值得注意的是,青岛、河南的基因库也已经开始筹建,将和国家基因库差异化互补。
深圳国家基因库执行主任、华大基因研究院院长徐迅透露:“深圳是综合性基因库,青岛是海洋基因库,河南是母婴健康队列的基因库,三者是在研究方向和主题上的互补,可以发挥地区优势。我们今后会根据不同的领域,结合不同地区的优势开设更多的基因库,是跟地方政府合建的,地方政府财政投入。”
“生命银行”将推动产业发展
这是中国第一个、全球第四个国家级基因库。2011年获得国家发改委等4部委批复后,由华大基因进行承建运营,整个国家基因库分两期建设,此次开业的为耗资7.8亿元、建筑面积达4.75万平方米的一期工程。
结构上,国家基因库由“三库两平台”构成,三库即生物资源样本库、生物信息数据库与生物活体库,两平台则是数字化平台与合成及编辑平台。
其中,样本库已储存样本超过1000万份,数据库基因信息数据总量达60PB,数字化平台目前已装备150台BGISEQ-500型测序仪和1台RevolocityTM测序仪,总数据产量将达到每年5Pb。
面向公共服务的开放数据中心,已建成20Pb数据的可访问能力,首批将对公众开放1Pb的非冗余数据的检索和比对服务,范围上涵盖罕见病、癌症、肠道菌群、农业、物种多样性等13个高质量的数据库。
深圳国家基因库执行主任、华大基因研究院院长徐迅介绍:“开放数据中心将大力促进全球生命科学领域的进步,在疾病诊断和治疗、农业新资源的开发和利用、物种和生态多样性保护等基因相关产业的发展中也将起到重要的推动作用。”
相比于美国国家生物技术信息中心(NCBI)、欧洲生物信息研究所(EBI)、日本DNA数据库(DDBJ)单纯的数据库功能,我国的国家基因库还有样品库和活体库,可以实现样品保存,是全球范围内最大规模的综合性数据库。
联合国粮食及农业组织(FAO)的王韧表示,国家基因库的独特之处体现在三个方面,第一具备全世界最大的规模;其次,干湿库相结合的形式与在实际样本、DNA测序资料以及不同界别之间基因和样本的保存方式上有别于其他国家;第三国家基因库不仅是保存,还是一个研究的平台。
功能上,华大基因董事长汪建介绍,国家基因库是“生命的银行”,可以对资源进行保存并开发利用,其面向公共开放的性质将对整个基因行业的发展起到支撑和保证的作用。
在国家基因库主任、华大农业集团董事长兼总裁梅永红看来,21世纪是生命科学和生物的世纪,而国家基因库这一国家级平台将汇集更多要素与资源,进而衍生出大量的技术和服务,推动整个深圳产业的发展。
中国工程院院士李国杰认为,目前国内在生物技术还处于落后阶段,缺乏在世界上有影响力的生物企业,而以生命科研为基础的国家基因库将带动整个生物制药、生物产业,也将形成产值上千亿的大企业。
合作共享激发行业标准
数据方面,国家基因库与美国、欧洲、日本也存在差异。汪建介绍,前三个国家级数据库更多的是收集别人的数据,而国家基因库则采取共享的新模式,通过合作汇集全球资源。
据悉,国家基因库目前已经与100多家国内外科研机构和行业组织建立了合作,此次开业仪式上与国内外知名机构的签约也体现了国家基因库开放合作的战略。
在具体项目上,国家基因库将与斯瓦尔巴全球种子库共同破译种子遗传信息,建立种子库数字化平台;与德国癌症研究中心将于环境和生活方式对下一代健康和疾病方面的影响方面展开研究,实现对早期疾病的鉴定、诊断和预防;与中国科学院深圳先进技术研究院的合作方向是万种噬菌体基因组计划,开发噬菌体制剂应对人体抗生素免疫的问题;与华为和阿里云的合作则建立在大数据的存储与分析方面。
种子库专家、Crop Trust作物信托组织全球合作与创新金融总监迈克尔·科赫向21世纪经济报道记者介绍,农业方式的改变导致80%到90%的作物丢失了生物多样性,而环境的变化和人口数量的增长则对生物多样性提出了新的挑战,国家基因库能够保护物种资源和生物多样性。
此次签约,斯瓦尔巴全球种子库会与国家基因库就国际种质资源库里面的50种植物种子进行测序,测序序列将面向全球科学家开放,未来则会扩展到国家级的种质资源库里。
德国亥姆霍兹环境研中心环境免疫学研究中心主任Irina Lehmannvia向21世纪经济报道记者介绍,国家基因库能实现对大人群印本的全基因组测序,基于其高通量的测序平台与大数据的信息化平台技术上的支持,“此次合作将为德国癌症研究中心在全基因组测序包括数据的解析方面提供强有力的支撑,进而在疾病风险、发生及关联性中取得一定突破”。
中国科学院深圳先进技术研究院副院长吕建成向记者表示,此次中国科学院深圳先进技术研究院跟华大基因在噬菌体方面的合作只是一个起点,以后将有更多项目,双方的合作属于“优势互补”,不但会为深圳培养很多的人才,在学科方面还会起到一定的引领作用。
与国内外机构合作,实现优势互补、资源共享的同时对行业标准提出了挑战。
徐讯向21世纪经济报道记者介绍,国家基因库目前已在国内主导和起草了行业标准。而在国际上,国家基因库作为全球基因组行业ISO进项委员会的协调人,目前正在组织基因组和基因库行业的ISO标准建立。
另外,国家基因库通过发起并参与全球多样性自然利用博物馆的理事会单位、与WWF保持密切联系,来共同制订生物多样性尤其是基因组的物种保存国际公约与国际标准方案。
(编辑:袁一泓)
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