基因库为抗疫提供基础支撑

原标题：基因库为抗疫提供基础支撑

梯田式建设的深圳国家基因库（基因库供图）

小记者们认真地听深圳国家基因库研究人员张稳老师的讲解。广州日报全媒体记者鲍文娟摄

小记者们认真地听深圳国家基因库研究人员张稳老师的讲解。广州日报全媒体记者鲍文娟摄

　　一粒种子、一个细胞、一管血液、一口唾沫、一段脱氧核糖核酸、一条数据……12月26日，广州日报全媒体记者和广州日报小记者团来到深圳国家基因库，探寻生命科学研究应用的奥秘。

　　记者从现场获悉，深圳国家基因库也为正在进行的抗击新冠疫情提供了重要的基础支撑，由基因库等机构共同开发的新型冠状病毒基因组分析平台促进了新冠病毒基因组数据及相关演化分析结果的实时共享，为评估疫情风险、启动公共卫生应对措施及制定医疗对策提供了全面、有效的数据支撑。

　　梯田式基因库保存着各种基因资源

　　深圳国家基因库坐落于被称为“深圳最后桃花源”的大鹏半岛，占地面积超过5万平方米，建筑面积11.6万平方米。这是继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）之后的全球第4个国家级基因库。

　　作为服务于国家战略的国家级公益性创新科研及产业基础设施建设项目，深圳国家基因库定位于有效保护、开发、利用遗传资源，为生命科学研究和生物产业创新发展提供服务的国家级科研支撑平台，并承担着探索生命科学研究应用方向、引领战略科技力量发展的历史使命。

　　一进入这座临海环山的梯田式建筑，映入眼帘的是体形硕大的猛犸象雕塑，这引起了小记者们浓厚的兴趣。

　　深圳国家基因库的研究人员张稳老师告诉小记者们，科学家在西伯利亚冰层里发现了久已灭绝的猛犸幼象遗骸，获得了其DNA，通过基因技术和干细胞技术获得了猛犸象胚胎细胞，因为猛犸象和亚洲象之间的基因差异还有4.3%，所以寻找合适的代孕妈妈是让这种史前生物“重返地球”最大的挑战，猛犸象雕像放在这里有一种象征意义，它提示着人们基因是万物生存发展之源，将基因资源提前存储起来，才可以保持物种永远繁衍生息，永存才能永生。

　　深圳国家基因库的梯田设计可不仅仅是为了美观，更重要的是出于实际用途考虑。这里存储着珍贵的基因资源，建筑1~5层都是实地，承重能力强且安全系数高。

　　随着层层迭进，再往上走依次会看到庞大的高通量基因测序房、超级计算房以及样本资源房。每到一处，解说老师均手持平板电脑以图片的形式让孩子们了解基因科学的相关重点知识。小记者们听完讲解后频频举手“大开脑洞”地提问，显示了对基因科学浓厚的兴趣。

　　作为广东省科普教育基地，近年来，深圳国家基因库坚持面向大众、贴近百姓，举办了实物展示、基因科普实验、视频、现场体验、科普讲座等多种方式的科普活动，有助于大众从科学和客观的角度理性地认识基因资源、生命科学、基因科技及其发展前景。深圳国家基因库相关负责人表示，科普活动有利于提升民众的科学素养，丰富民众的业余文化生活，也为培养新一代生命科技人才奠定基础，储备新生的人才力量。

　　国家级科研支撑平台助力生命科技发展

　　生物遗传资源的保护在全世界均受到关注和重视。深圳国家基因库作为我国首个获批筹建的国家级综合性基因库，具备着遗传资源的“存、读、写”能力，即存储生物资源和基因数据，对遗传信息进行读取及合成运用，并以此为基础搭建起了挖掘基因资源，支撑生命科学研究与生物产业创新发展的公益性、开放性、引领性、战略性科技平台。

　　据介绍，目前深圳国家基因库根据“存、读、写”的功能形成了“三库两平台”的业务架构，拟实现资源、科研到产业全覆盖。所谓“三库”由贯穿全生命周期的生物信息数据库、生物样本资源库和动植物资源活体库组成，“两平台”为数字化平台、合成与编辑平台。“两平台”一个是指“读平台”，即数字化平台，它是全球规模最大、通量最高的测序平台；一个是指“写平台”，即合成与编辑平台，目前也是国内基因合成能力最大的平台。

　　而实际上，很多为国际广泛关注的生命科学领域科研成果的测序数据产出是依托深圳国家基因库的数字化平台进行的。鸟类是物种最丰富的动物群体之一，它们是第五次物种大灭绝后幸存下来的唯一的恐龙谱系，在适应性大爆发后演化出超过10500个物种，展现出多样的生态、形态和行为特征。在全基因组数据中，我们不仅可以找到物种演化历程的印记，也可以基于此来预示物种的适应潜能。11月12日，深圳华大生命科学研究院生物多样性团队、昆明动物研究所等单位联合在《自然》（Nature）上同期以封面形式发表了两篇文章，报道万种鸟类基因组计划第二阶段（科级别）最新研究结果。

　　研究团队发表了363种鸟类基因组数据，同时通过这一数据建立了无参考序列下多基因组比对和分析的新方法，并基于这一新方法阐明高密度物种取样对生物多样性研究的重要性，为深入了解基因组多样性演化奥秘提供了契机。作为万种鸟基因组计划的发起和主导单位之一，深圳国家基因库为此项研究成果的取得提供了重要的平台及数据库支撑。

　　本研究中首次发布的267个物种基因组，其文库构建和测序全部依托深圳国家基因库的数字化平台完成。这一高通量、低成本、自动化的开放性公共平台为高质量基因组数据的产出提供了有力保障。而万种鸟基因组学计划项目的基因组测序数据、组装及注释数据均已上传至组学数据共享及应用平台——国家基因库生命大数据平台，可供研究者下载使用。

　　近年来，在深圳国家基因库理事会的指导下，深圳国家基因库在支撑生命科学研究与生物行业发展方面发挥了重要作用，不断提升了基础设施能力和科技水平，进一步拓展了对外开放共享和支撑服务。深圳国家基因库相关负责人表示，今后，基因库将继续发挥公益性、开放性、支撑性和引领性，持续推动核心技术创新突破，以支撑科研、赋能产业为己任，提高支撑服务水平，深化开放共享，为我国的生命科技发展及粤港澳大湾区建设发挥作用。

　　火眼实验室已成抗疫“中国名片”

　　在深圳国家基因库的一楼展厅里，火眼实验室模型引起了小记者们极大的兴趣。

　　火眼实验室（气膜版）整合了华大基因近期新冠病毒核酸检测的经验，不仅能快速提升检测效率，还具备快速搭建、广泛推广、高效落地、检测通量高等显著特点，可通过货机在一周内向全球范围投送并搭建万级乃至更高通量检测能力的大规模核酸检测实验室。火眼实验室已成为抗疫行动的“中国名片”，从中国走向全球，已在文莱、塞尔维亚、菲律宾、哈萨克斯坦等国家和地区落地，成为国际社会携手应对新冠疫情的“前哨”。火眼实验室（气膜版）已累计在全球建设了100多个舱，助力世界各地迅速提升核酸检测能力。

　　3月27日，由深圳国家基因库和华大区块链共同开发的新型冠状病毒基因组分析平台在国家基因库生命大数据平台（CNGBdb）正式上线。该分析平台是我国首个基于区块链和安全多方计算技术搭建而成的平台，允许用户在不公布己方数据的前提下，联合其他科研人员协同分析并共享结果。在抗击疫情的关键时期，新型冠状病毒基因组分析平台促进新冠病毒基因组数据及相关演化分析结果的实时共享，为评估疫情风险、启动公共卫生应对措施及制定医疗对策提供全面、有效的数据支撑。