從1到8,「數說」國家基因庫

國家基因庫三周年

2019年9月22日

是深圳國家基因庫的第3個生日

從2011年獲批組建

2016年正式啟動運行

到2019年運營三周年

8年淬鍊

國家基因庫

已鑄造成生物科技探索的堅實後盾

從1到8，八個數字

恰好也是它的最佳詮釋

我國第

1座國家級綜合性基因庫

深圳國家基因庫（簡稱「國庫」，https://www.cngb.org），是我國第1座國家級綜合性基因庫，完成從0到1的跨越，擔起鑄造中國生命科技戰略新高地的重任。

許多人曾讚嘆國庫桃源般的風景，但這裡最壯闊的丘壑，藏在梯田式的建築之內——數以千萬計的生物遺傳資源、全球領先的技術設施、前沿弄潮的科研工作者，以及依託這個平臺開展的科學探索。

在基因科技、精準醫學、人工智慧等高新技術帶來的廣闊前景下，在田園詩與科技夢的碰撞之中，國庫敞開懷抱，踐行使命，力求以它的「1」，開啟千萬種可能。

2大支撐：左手科研，右手產業

作為服務於國家戰略的科研及產業基礎設施，國庫的使命，便是基於對生物遺傳資源的保藏、開發和利用，為科研與產業的發展架設平臺、輸送動力。

大平臺聚合大資源、大數據，廣泛、高效地支持各類項目開展，推動新成果持續產出，助力精準醫療、未來農業、海洋開發、微生物應用等造福民生。

迄今為止，國庫支撐的項目達600餘個，其中不乏國際級、國家級及省級重大科研項目。

在科研方面，支撐全球科研機構開展引領性研究，如數位化地球、數位化農業、萬種植物基因組計劃、酵母基因組人工合成項目、大型自然人群隊列示範研究等。

在產業方面，加快從資源收集、基礎科研到技術轉化應用的周期，支撐我國低溫冷凍業、高精儀器製造業、大數據等醫療及生命科學上下遊產業鏈的快速發展；同時，積極參與國際、國內標準的制定，引領行業規範有序發展。

3

大功能：存、讀、寫

對科研、產業的大範圍、多維度、全周期支撐，得益於國家基因庫「存、讀、寫」的功能「閉環」。這一獨特的功能架構，開國際之先河，三者的貫穿聯動、齊頭並進，更使國庫走上國際前列。

生命的「存」，是指基因、細胞乃至生命個體的實物存儲、生物信息的存儲；

生命的「讀」，是指從生命孕育到消亡，從基因組學的DNA分子到蛋白組學、代謝組學、影像組學，從結構到功能全過程、全方位和全周期的系統解讀；

生命的「寫」，是指通過基因、蛋白、細胞、器官、共生系統等層面的幹預技術，實現生命從「讀」到「寫」的跨越，通過推動生命科學與生物技術發展，促進「生物經濟」在全球範圍從概念走向戰略的轉變。

在這裡，生物遺傳資源的全生命周期檔案被獲取、補充、整理、分析和應用，這些「檔案」不僅是生命的備份，也正在創造更大的價值並改變未來。

4大特性：公益、開放、支撐、引領

在國家的支持下，作為「存、讀、寫」功能的依託，國庫建設了具有公益性、開放性、支撐性、引領性的戰略性科技平臺——「三庫兩平臺」。

這「四性」，意味著從學術界到產業圈，都可藉助國庫的資源推進自身的科學研究和技術開發，也表達了國庫為中國在全球生命科學領域的引領地位提供有力基石、為我國生物技術和生命經濟發展提供有力支撐的信心和決心。

5大分支：三庫兩平臺

高通量、低成本、自動化，擁有千萬級的可溯源樣本存儲能力、突出的樣本存儲和處理能力、信息化全流程的樣本管理體系，綜合實力快速、均衡發展。

擁有超大規模數據的存儲、計算與分析能力，並搭建了國家基因庫生命大數據平臺（CNGBdb），實現了樣本與數據資源的整合貫穿共享。

集資源和數據於一體的可繁殖材料資源庫，轉化、保存的生物物種資源具備可擴增和繁殖的能力，能夠無限可能地促進生物資源的合理利用和有效共享。

集自動化、信息化、高效、低成本於一體，數據產出能力全球領先，以國產化的先進儀器、全面的技術與應用能力，支撐各類科研、民生項目。

在高標準的科學倫理與質量安全指導下搭建而成，是國內首個模塊化、自動化DNA合成平臺，效率高、成本低，達到全球領先水平。

6大數據服務

三庫兩平臺的數據、資源和設施，外部單位和人員怎樣獲取和使用？

國庫為此建立了完善的開放共享機制——「生命大數據平臺」（CNGBdb）和「公共服務平臺」。

由生物信息資料庫打造的「生命大數據平臺」（CNGBdb，https://db.cngb.org），是國內最大的生物大數據中心之一，匯集國庫自身及全球其他重要數據源的公開數據，整合各類應用工具，面向全球科研工作者推出六大數據服務：

01 數據資源檢索、下載與申請

億級索引、TB級元數據可供檢索，包含文獻、基因、組裝、變異、蛋白、序列、項目、樣本、實驗九大類。

02 樣本資源檢索與申請

分享數十萬份動物、植物、微生物樣本資源，涵蓋血液、DNA、RNA、種子、菌株等多種類型，可申請使用、尋求合作。

03 科研數據歸檔

項目、樣本、實驗/測序、組裝、變異等各類數據，可快速遞交到核酸序列歸檔系統（CNSA）。嚴密的隱私和安全保護體系能夠充分保障數據安全。

04 數據分析計算

提供BLAST、癌症大數據分析、病原鑑定、種質性狀預測等高性能計算工具，方便對數據進行比對分析、計算挖掘。

05 科學資料庫檢索與分析

基於重大項目成果建成的十大科學資料庫，分別聚焦植物、鳥類、魚類、微生物組、癌症、免疫、病原、罕見病、中國人基因組，提供各類檢索、分析、比較、可視化和鑑定工具。

06 支撐科學文章發表

將數據歸檔到CNGBdb，可以支撐科研成果發表。截至目前，支撐發表的文章已達數十篇，被Cell、Nature子刊、NAR等多家國際權威期刊引用。

7大公共平臺服務

通過「公共服務平臺」，國庫面向政府、科研單位、高等院校、醫療機構、生物企業等，開放自身強大的科研基礎設施：

01 數位化平臺有償使用

租賃數位化平臺，利用它全球領先的數據產出和樣本處理能力，獲得高通量、高質量、低成本的數位化服務。

02 生物樣本第三方存儲

將生物樣本託付給生物樣本資源庫，由自動化的多溫層存儲系統和全流程、信息化的樣本管理系統進行管理，保障資源安全和利用價值最大化。

03 高通量核酸提取

利用生物樣本資源庫高通量、自動化的核酸提取與檢測平臺，獲得靈活、穩定、高效的核酸提取服務。

04 生物資源供應及服務

從動植物資源活體庫，申請使用微生物菌種、植物種子/分子材料和動物細胞系，或對生物材料進行存儲、處理、檢測和鑑定。

05 DNA合成

快速、準確、高質量的oligo、基因及基因組合成，非合成與編輯平臺莫屬，通量高、成本低，並且是國內極少數在基因組水平的定製化設計合成服務方面有豐富成功經驗的對外服務性平臺。

06 樣本庫建設方案

在科學合理的樣本庫規劃方面，國庫的實戰經驗值得借鑑。從頂層設計到建設規劃，從技術路線到人員培訓，生物樣本資源庫都能提供專業、個性化的指導和諮詢服務。

07 樣本庫全流程信息化管理

「全人群管理與資源收集系統」、「樣本管理系統」、「樣本製備系統」，這套讓生物樣本資源庫實現全流程信息化管理的軟體系統，正幫助更多樣本庫實現管理水平的提升。

8年建設：5年磨劍，3年履責

2011-2019，國家基因庫經歷5年籌備、3年正式運營，用8年不凡歲月，寫下一部鴻篇的序章。

於三周年之際，國庫和旗下各平臺的「掌舵人」共同回首來路，展望前程：

王韌

國家基因庫主任

深圳國家基因庫成立三年，取得了初步的進展，從基因的存讀寫建成的三庫兩平臺功能架構，到支撐基因科技行業的發展已初見成效。目前的成果，離不開國家發改委和深圳市政府及各個理事單位的大力支持，同時也離不開華大各位員工的努力。但是基因庫仍然處於成長和轉型期，未來希望深圳國家基因庫能夠更好的發揮開放性和支撐性，為國家生命科技產業的發展及粵港澳大灣區建設發揮重要作用。

梅永紅

國家基因庫首任主任

三年還只是開始，我更期待10年、20年後基因庫的形態：矗立在生命科學之巔的燈塔，光耀華夏，福及全球。

王博

國家基因庫執行副主任

生命「存、讀、寫」大平臺支撐，高效穩定安全；開放共享共有共為，任重道遠，我們一直在路上。

張二春

國家基因庫副主任

經過三年時間，我們已初步完成基因庫的「三庫兩平臺」建設，並建立了完善的制度流程和管理體系，尤其是打造了一支優秀的人才團隊。目前基因庫各項主要性能指標已經處於世界前列，未來在大家共同努力下，相信我們會取得更大的成績。

錢璞毅

生物樣本資源庫主管

我們已經實現了千萬級高質量、可溯源的生物資源樣本存儲能力，研究制定了生物樣本採集、儲存和管理的相關標準和技術規範。未來我們將進一步擴大存儲規模，開放全球科研合作，打造特色資源庫，支撐服務於我國大民生、大科學、大產業項目。

曾文君

生物信息資料庫主管

以CNGBdb生命大數據平臺為基礎，我們構建了業界領先的高性能生物信息分析平臺，為全球科研機構和科學家提供了融合「搜、存、算、用」一體化的高效、安全的科學數據服務。新的一年，我們將繼續秉承著「不忘初心，砥礪前行」的信念，助力我國生命科技科研和產業蓬勃發展。

危金普

動植物資源活體庫主管(代)

我們轉化和保存生物物種可繁殖體，形成了集基因數據和活體資源為一體的數位化資源庫，為生命科學研究和生物產業創新發展提供可持續的資源保障。

盧浩榮

數位化平臺主管

基於團隊在基因數位化和實驗室運營的經驗，依託華大智造自主測序儀，我們建設了一個集自動化、信息化、高效低成本於一體的「讀」平臺，並在通量、成本、效率等方面全球領先。著眼未來，我們將不斷提升測序能力，持續保持在領域內的國際競爭力和影響力，充分發揮平臺的引領性、支撐性、開放性和公益性，助力生命科學和生命經濟發展。

沈玥

合成與編輯平臺主管

基因組合成與編輯技術已成為現代生命科學的重要共性基礎技術，其突破將是合成生物學、基因編輯乃至生命科學及相關應用領域發展的重要轉折點。過去三年我們初步實現了大規模高通量合成編輯能力的建設，獲得國內外合作單位的高度認可，未來我們會繼續努力前行，促進」存讀寫「閉環的產業應用轉化，共同支撐科學研究和產業應用發展。

陳振家

公共服務部主管

響應國家大型科研基礎設施向社會開放的號召，我們探索了基因庫對外合作的新模式，以非盈利為原則，兼顧成本補償和平臺可持續發展，支撐服務了國內外數十家科研機構。未來我們將繼續提供專業的平臺支撐服務，促進我國生物產業的持續創新，推動生命經濟高質量發展。

萬仟

宣傳合作部主管

國家基因庫經過多年的發展和積累，逐漸被越來越多的業界同仁和大眾熟悉和認可，已初步建立了覆蓋全球的合作網絡以及面向大眾的科普交流平臺。我們將以更加積極的心態，同各行各業的同仁開展合作，在生命科學領域共同打造開放合作的生態圈。

李啟沅

質量安全與標準部主管

我們建立和完善了以「三標」為核心的質量管理體系，逐步完善以安全法律法規、GB/T33000、ISO27001等為基礎的安全管理體系，發布實施29項標準，實現以存讀寫、大貫穿為基礎的標準引領。願基因庫在新的起點，邁上新徵程，開創新輝煌；在質量優先、安全保障、標準引領下實現共有、共為、共享的願景。

1st國家級綜合性基因庫

2大支撐

3大功能

4大特性

5大分支

6大數據服務

7大公共平臺服務

8年建設

其實，要定義國家基因庫，比以上這些數字更為貼切的方式，或許是用它的前景和未來。這個定義，將由時間執筆，在生命科學的巨大版圖之上，繼續書寫。

下一個三年，期待國庫繼續聚合資源、開放共享、支撐科研、賦能產業，見證和助力生命科學的不斷飛躍。

End