【科技視野】
9月22日,籌建5年的深圳國家基因庫正式運營,成為繼美國國家生物技術信息中心、歐洲生物信息研究所、日本DNA資料庫之外的世界第四大基因庫。
說起基因庫,人們可能首先想到的是「基因編輯」「罕見病攻克」等「高大上」的科學名詞。其實,基因庫的資源與農業發展和糧食安全問題息息相關,是一筆能為全人類所共享的巨大財富。
圖為深圳國家基因庫。蘇盛冠攝
日前,聯合國糧農組織助理總幹事王韌、國際農業研究磋商組織負責人理鮑特一行到訪深圳國家基因庫。三方形成戰略合作關係,在平臺、科研、教育等方面展開合作。本報記者就此進行了採訪。
搭建全球性植物育種平臺
「國家基因庫目前成了全球最大的遺傳資源庫,糧農組織希望通過合作,創造一個面向全世界,尤其是發展中國家的植物育種平臺。」王韌表示。
目前,全球仍有8億人生活在貧困線下,將近11億人營養不良或者營養過度、肥胖,聯合國秘書長潘基文曾呼籲,讓我們這一代人成為結束飢餓與貧困的第一代人。育種工作直接關係到作物抗自然災害、提高產量、飲食健康等問題,對消除飢餓和貧困、促進人類營養和健康有重要作用。
在基因組測序時代來臨之前,國內外育種工作基本都是從表型來進行觀察和研究的,通過穗的大小、果實飽滿程度、顏色、香味等表型,來選擇育種材料,因而具有極大的不確定性。
「但是今天我們有了基因組測序這樣一個『法器』,就可以更多地了解決定這些性狀的基因是什麼,這些基因的關係是什麼,通過基因來分析植物的成長及其與環境之間的相互作用,」華大農業集團董事長、國家基因庫主任梅永紅解釋,如果能夠匯集世界上更多的這類數據,對社會、企業、研究機構開放平臺,全球的育種學家就可以充分運用資源,提高育種研究的針對性,育種效率可能提高成百上千倍。
全球農業種質資源的保存平臺
「我們的目標是為人類提供更多的糧食,更好的營養。為此,需要獲取更多的生物多樣性,包括利用基因組技術發現更多的信息和知識。對於整個糧農組織和未來的育種平臺、種質資源平臺來說,這是非常核心的戰略和技術鋪墊,跟國家基因庫合作就是出於這樣的考量。」理鮑特說。
現在人們改變了農業方式,從育種公司購買種子,近80%到90%農作物的生物多樣性已經丟失。國家基因庫、種質庫平臺能夠充分保存和保護物種資源和生物多樣性,幫助全球科學家培育出適應環境變化和人口增長的新作物,從而解決糧食問題。
「國家基因庫特殊之處就在於,它把種質資源和技術相結合,是一個非常具有代表性的機構,可供其他基因庫或者種質庫學習、參考和合作。」理鮑特解釋說。
目前,在佔地面積4.75萬平方米的一期國家基因庫中,已經存儲了1000萬份樣本,以後將增加到3000萬份。海內外媒體紛紛將國家基因庫稱為「諾亞方舟」。在正式運營當日,國家基因庫就和挪威世界末日種子庫結成「姐妹庫」,共同存放種子資源。而國家基因庫所依託的華大基因研究院,此前對全球農業種質資源數據的貢獻率達70%。
構建國際合作聯盟體系
全球的基因庫,包括國家基因庫,除了收集、收藏、保存,還有信息的研究、分析,還有交換、利用、應用。王韌認為,目前國家基因庫的主要優勢仍是上遊的測序,提供上遊的研究和組學研究。但是,其依託的華大基因研究院已經通過組學、測序等基因研究,在較短的時間裡將新培育的小米轉化成一個品種,並迅速推廣到大面積種植,這是一個生物經濟應用的創造性舉措。
「我們對此十分看好,因此建議這三家走到一起,」王韌說:「目的一是搭建全球性的育種平臺,發揮他們各自的特長;二是上下遊結合;三是創新商業模式,做好推廣;四是通過糧農組織,使國家基因庫更加國際化、標準化,真正成為一個全球性的平臺。」
目前,基因庫還與國際生物和環境樣本庫協會、全球生物多樣性聯盟等海外機構展開了合作。未來,這裡將依照相關規定,逐漸開放樣本、數據資源,與世界其他三大基因庫交換和共享數據,形成全球合作聯盟體系。