中國國家基因庫運營 五千年前猛獁象或可復活

2020-11-25 中國青年網

國家基因庫內的猛獁象雕塑格外引人注目。

館內展示著各種動物的標本。

深圳國家基因庫內部。

數據機房。它的存量假如一個人每天24小時看電影,可看十萬年。

　　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臺,會有更多公眾走入其中,對話科學。

　　規模 儲存樣本超過1000萬份

　　國家基因庫的佔地面積超過5萬平方米,建築總面積11.6萬平方米,已經投入使用的第一期建築面積4.75萬平方米。還將有二期、三期建設。中國擁有的這艘「諾亞方舟」,承載著人類及其他生物的遺傳樣本和密碼。

　　新快報記者了解到,歷時五年準備,國家基因庫在生物大樣本及資源存儲、基因測序、資料庫建設、基因合成、基因編輯及產業應用等方面,多項指標處於國際領先水平。它是全世界最大的綜合性基因庫,其中,樣本庫已儲存樣本超過1000萬份; 數位化平臺年產數據5Pb以上;活體庫保護和保存世界約三十萬種植物、百萬種動物、近千萬種微生物活體資源。

　　優勢 對數據研發利用有更大作為

　　位於深圳大鵬新區的國家基因庫是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)之後的第四個國家級基因庫。前三個基因庫更多的是以保存數據為主,但我國的國家基因庫不僅僅有利於生態保護,對數據的研發、利用會有更大的作為,比如破譯基因密碼,還能作用於精準醫療。

　　其中,在精準醫療方面,國家基因庫啟動的百萬雲健康隊列項目,「從母親懷孕到小孩4歲中間的關鍵點對母親和小孩的關鍵的遺傳信息、關鍵的生物樣本和一些生理特徵進行詳細的保存,以此建立起母嬰健康最強的機械和隊列,同時對母嬰健康的精準醫療提供資料庫的服務。」據國家基因庫執行主任徐訊介紹,國家基因庫主要的目的就是為了能夠存樣本、存數據、存信息,但同時我們還要把儲存利用到推動產業發展中去,我們不僅面向科研,還面向推動中國精準醫學、精準農業的發展。

　　探秘 立於氧吧腹地與自然相融合

　　這個外觀仿若巨大梯田的建築,就位於深圳市大鵬新區大鵬街道下沙片區「禾塘仔」地塊,每一層建築都倚著山體的自然坡度建設,有山體結構的支撐,與自然融為一體。國家基因庫的建築設計理念參考桃花源、梯田、山石、三生(生態、生產、生活)融合的概念 ,是一個與外界相對獨立的生態建築。一走入國家基因庫,隨處可見的裝潢則恰如其分與科學靠攏,比如,那段從大廳通往二樓的庫房的樓梯,螺旋狀上升,設計的就是一個DNA的形狀。

　　國家基因庫站在「氧吧」的腹地上,面朝大海,三面環山,「站在這裡,PM2.5的濃度要比市區低幾個數。」國家基因庫講解員說。

　　在國家基因庫內,有兩頭巨大的古銅色的猛獁象顯得很特別,「有人問國家基因庫為什麼要放著兩頭猛獁象。」徐訊解釋,猛獁象其實是一個消失了的物種,5000年前是大型的哺乳動物,但是它的細胞可以完整地保存,因為這樣的保存我們才可以恢復出來胚胎,「如果有合適的母體的話就可以重新復活猛獁象。」而這,正是利用基因合成生命的結果。在大堂,除了展示龐然大物外,一些草本植物、微小生物也登臺亮相。

　　高大上設備動輒數億元

　　在國家基因庫內,動輒數億元的國際前端設備在這裡安家後,已經開始運作。

　　新快報記者了解到,位於3樓的左側是測序機房,這裡擺放著我國自主研發的150臺BGI-Seq500基因測序儀,以及一臺造價2000萬美元的Revolocity超級測序儀。這些設備每天產生大量的數據,最終會面向全球的科研機構、企業發布。位於5樓的樣品區,擺放著溫度最低可以達到零下90攝氏度的國產牌冰箱,每臺冰箱儲存十幾個樣本,「冰箱主要存儲的是RNA、DNA,還有一些血漿,目前存儲了有550萬個樣本,樣本量每天都會增加,深圳地區現在增加有6臺樣本量。」據該區的解說員說。

　　未來將是科普教育平臺 公眾可參觀

　　在9月22日的直播網友互動環節,在觀看國家基因庫的現場直播後,就有網友驚嘆表示:「我也想去看看。」如何走進國家基因庫?能否近距離接觸這些高精尖的設備?據記者了解,國家基因庫不僅是生物樣本資源和生物信息數據的儲存、利用平臺,也將是一個科普教育平臺。未來將能有更多的公眾走進國家基因庫,與科學對話。「等完全建好後,在我們的網站會提供公眾參觀的方式,我們是最大的基因庫,科普教育也是我們其中之一的功能。」徐訊說。

　　成立國家基因庫,

　　能改變什麼?

　　新快報:這個基因庫是按照什麼機制實現資源共享的?

　　華大基因董事長汪建:我們是一個公益性、擔負著國家使命的國家基因庫,當然是免費的,但是有人是付費做的,我們鼓勵大家都為人類社會發展做貢獻。越早地把這些東西拿出來共享、共為,你就可以得到更大的效益。

　　新快報:國家基因庫的成立對基因組的理解會有什麼促進作用?

　　汪建:大數據能夠很清晰地揭示規律,我們不需要那麼多假說,大數據驅動模式會形成一種全新的模式。

　　採寫:新快報記者 鄭雁虹

　　攝影:新快報記者 祝賀

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