本報記者　張妮

編者的話：在5月22日“國際生物多樣性日”到來之際，《環(huán)球時報》記者走進中國首個國家級綜合性基因庫，在這里體驗生物信息的“存讀寫”。中國為什么要建立國家基因庫？基因研究對新冠疫情防控、保障國家糧食安全等有什么幫助？又會給經(jīng)濟發(fā)展帶來哪些改變？《環(huán)球時報》記者對國家基因庫主任及相關(guān)專家進行專訪。

依山傍海的深圳國家基因庫（簡稱“國家基因庫”）遠離喧囂，遠遠望去呈梯田形狀（如圖①）。水中的火烈鳥悠閑自在，山上的荔枝樹果子泛青，門口巨型猛犸象雕塑的背上站滿了鴿子，在落日余暉中像從遠古走來。大樓內(nèi)部，分布著“三庫兩平臺”，有的與辦公區(qū)只隔著一面透明玻璃墻。記者透過一面玻璃墻看到，“生物樣本資源庫”中錯落擺放著上百個“大冰箱”（如圖②），里面儲存著動物、植物、微生物及人類基因樣本。據(jù)工作人員介紹，試管中的DNA提取物看起來很像棉絮在水里的狀態(tài)。根據(jù)樣本屬性不同，“冰箱”的溫度也有所不同，有-20℃、-80℃和-196℃等。

在“數(shù)字化平臺”大型實驗室中，布滿基因測序儀器。幾個機械臂正在作業(yè)（如圖③），通過測序方式將基因信息讀取出來，獲得方便存儲和可計算分析的生物信息數(shù)據(jù)。

“在完成‘存和‘讀后，基因數(shù)據(jù)還可以經(jīng)過‘寫的過程，就是利用基因合成與編輯技術(shù)進行基因組合成或編寫，進一步探索生命本質(zhì)并進行改造利用”，國家基因庫主任王韌在接受《環(huán)球時報》記者專訪時說，基因是萬物生存發(fā)展之源，只有先將基因資源存儲起來，才可能保證物種永遠繁衍生息。

基因庫都存著什么

環(huán)球時報：國家基因庫是在怎樣的背景下創(chuàng)建的？

王韌：從上世紀80年代開始，美國等發(fā)達國家認識到，除了儲存種質(zhì)資源，基因信息的儲存和讀取也很重要，于是美國、歐洲、日本成立了各自的國家/地區(qū)的生物信息數(shù)據(jù)庫，并形成了國際核酸序列數(shù)據(jù)庫聯(lián)盟，全世界可無償使用其數(shù)據(jù)。

這一理念不錯，但三大數(shù)據(jù)庫經(jīng)過三四十年發(fā)展，實際形成了以發(fā)達國家為主導(dǎo)的對遺傳生物信息的壟斷性控制。“數(shù)字鴻溝”事實上是存在的。

在這一背景下，深圳國家基因庫發(fā)起人向國家發(fā)改委建議，我國應(yīng)該將種質(zhì)資源的收集保藏、數(shù)字化基因信息、測序及可持續(xù)利用等環(huán)節(jié)貫穿起來，建立一個大的生物信息“存、讀、寫”平臺。這一建議于2011年得到批復(fù)，2016年國家基因庫正式建成使用，是世界領(lǐng)先的“存、讀、寫”一體化的綜合性生物遺傳資源基因庫。

環(huán)球時報：國家基因庫目前運營情況如何？相比發(fā)達國家有何優(yōu)劣勢?王韌：目前，國家基因庫已初步建成覆蓋生命全周期的“三庫兩平臺”業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)和功能，“三庫”是指生物樣本資源庫、生物信息數(shù)據(jù)庫和動植物資源活體庫，覆蓋人、動植物、微生物等。“兩平臺”包括數(shù)字化平臺、合成與編輯平臺。目前，國家基因庫擁有千萬級樣本存儲能力，已建成世界上通量最大的基因測序平臺。但由于發(fā)展時間短，在存儲數(shù)據(jù)量等方面，我們跟發(fā)達國家相比，還有一定差距。

推動分子育種升級換代

環(huán)球時報：在防控新冠疫情方面，國家基因庫發(fā)揮怎樣的作用？

王韌：全球共享流感數(shù)據(jù)倡議組織匯集了全世界150多萬條新冠病毒序列。去年初，國家基因庫成為該聯(lián)盟在中國的首個戰(zhàn)略合作伙伴，中國科學(xué)家直接在國家基因庫的數(shù)據(jù)平臺上就可以獲得相關(guān)病毒信息。此外，去年國家基因庫承擔建設(shè)一個新冠病毒核酸檢測平臺的任務(wù)，以應(yīng)對當時深圳市及廣東地區(qū)的大規(guī)模檢測工作。在新冠病毒相關(guān)的科研支撐等方面，國家基因庫也發(fā)揮了重要作用。

環(huán)球時報：我國強調(diào)“打好種業(yè)翻身仗”，如何將基因研究應(yīng)用于種業(yè)發(fā)展？

王韌：目前，我國種業(yè)公司規(guī)模大多較小，很多公司仍然以常規(guī)育種手段為主，缺乏高通量、高效率的表型鑒定平臺。而20多年前美國種業(yè)巨頭就有全自動表型鑒定平臺，可以迅速鑒定分析基因性狀。此外，我國很多育種工作者對于生物信息的分析能力和大數(shù)據(jù)挖掘運用能力還比較弱。近期，國家基因庫發(fā)布農(nóng)業(yè)數(shù)字化服務(wù)平臺，希望能在種質(zhì)資源材料數(shù)字化、生物信息分析等層面提供解決方案，推動分子育種的升級換代。例如，國家基因庫支撐迄今為止最大的動植物重測序項目——3000份水稻重測序研究，代表全球95%的水稻遺傳多樣性，來挖掘重要農(nóng)藝性狀候選基因，推進水稻精準育種。

關(guān)鍵設(shè)備不會被“卡脖子”

環(huán)球時報：國家基因庫所用設(shè)備的國產(chǎn)化情況如何？是否存在核心設(shè)備或部件依賴國外的“卡脖子”現(xiàn)象？

王韌：國家基因庫的主要設(shè)備都是國產(chǎn)的。比如“存”，我們的全自動冷藏儲存設(shè)備都采購國產(chǎn)設(shè)備；“讀”，全部使用國產(chǎn)化測序儀，對我國生物遺傳資源的安全性具有重要意義；“寫”，核心工具自主可控。如果我們采用國外設(shè)備，對方突然把化學(xué)試劑價格提高，或者不銷售零配件等，就會發(fā)生“卡脖子”問題。所以，我們重視設(shè)備國產(chǎn)化，就是為了打破外國公司在關(guān)鍵領(lǐng)域、關(guān)鍵設(shè)備上的限制。

環(huán)球時報：基因研究一直存在爭議和擔憂，如何在不斷推進基因研究進程的同時，盡可能規(guī)避相關(guān)倫理風險？

王韌：科技發(fā)展必須要倫理先行，沒有約束的科技是危險的。在高標準的科學(xué)倫理與質(zhì)量安全指導(dǎo)下，國家基因庫所有的項目必須接受倫理委員會的審核。國家基因庫堅守倫理規(guī)范，絕不把推動科技進步當成突破底線的借口?！?/p>