國(guó)家基因庫(kù)正式運(yùn)營(yíng) 已消失物種未來(lái)或可復(fù)活(圖)

國(guó)家基因庫(kù)外景。廣州日?qǐng)?bào)軒慧攝

各種生物標(biāo)本。廣州日?qǐng)?bào)軒慧攝

　　國(guó)家基因庫(kù)將于今日正式運(yùn)營(yíng)，這是中國(guó)首個(gè)獲批籌建的國(guó)家基因庫(kù)，也是全球第四個(gè)國(guó)家級(jí)基因庫(kù)。在昨日的運(yùn)營(yíng)儀式上，“基因組合成2020計(jì)劃”等多個(gè)新項(xiàng)目啟動(dòng)，對(duì)于DNA的理解從數(shù)據(jù)觀察到人造模仿，將讓人們對(duì)生命本質(zhì)有更深理解。

　　“國(guó)家基因庫(kù)是一項(xiàng)生命科學(xué)時(shí)代的最基礎(chǔ)設(shè)施?！敝袊?guó)工程院院士李國(guó)杰這樣描述國(guó)家基因庫(kù)運(yùn)營(yíng)的意義，“基因庫(kù)的意義應(yīng)放在更長(zhǎng)遠(yuǎn)的時(shí)間軸來(lái)理解，……地球進(jìn)化幾十億年才有了生命。整個(gè)宇宙100多億年的進(jìn)化集聚在基因里。保存這些基因并進(jìn)行研究是件了不起的事?！?/p>

　　國(guó)家基因庫(kù)是國(guó)際上現(xiàn)有的各類(lèi)生物樣本庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、生物多樣性庫(kù)、疾病庫(kù)等的綜合升級(jí)版。

　　其中的罕見(jiàn)病基因庫(kù)已檢測(cè)了3000多個(gè)家庭，新發(fā)現(xiàn)400多種罕見(jiàn)病。

　　國(guó)家基因庫(kù)已經(jīng)存儲(chǔ)了多種生物資源樣本1000萬(wàn)份

　　未來(lái)目標(biāo)是保存約三十萬(wàn)種植物、百萬(wàn)種動(dòng)物、近千萬(wàn)種微生物活體資源

　　選址深圳“桃花源”為安保

　　這座建筑其外形仿照哈尼梯田而設(shè)計(jì)，層層迭進(jìn)，再往上走依次會(huì)看到龐大的高通量基因測(cè)序房、超級(jí)計(jì)算房以及冷凍資源房。國(guó)家基因庫(kù)執(zhí)行主任、華大基因研究院院長(zhǎng)徐訊介紹，梯田設(shè)計(jì)除了美觀，更重要的是出于實(shí)際用途考慮，基因庫(kù)資源需保存上百年甚至更長(zhǎng)時(shí)間，因此對(duì)建筑使用壽命要求更高。建筑1~5層都是實(shí)地，承重能力強(qiáng)且安全系數(shù)高。

　　“這里儲(chǔ)存的基因資源非常珍貴，考慮到安保等問(wèn)題，我們選址在這個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境。”徐訊介紹。這也是國(guó)家基因庫(kù)選址于大鵬半島的重要原因。這里被稱為深圳最后的“桃花源”，森林覆蓋率超過(guò)76%。

　　瀕危的物種有望得到保護(hù)

　　國(guó)家基因庫(kù)究竟保存什么？國(guó)家基因庫(kù)主任、華大基因農(nóng)業(yè)集團(tuán)董事長(zhǎng)兼總裁梅永紅介紹，國(guó)家基因庫(kù)不僅僅是數(shù)據(jù)庫(kù)，而是國(guó)際上現(xiàn)有的各類(lèi)生物樣本庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、生物多樣性庫(kù)、疾病庫(kù)等的綜合升級(jí)版。

　　國(guó)家基因庫(kù)的核心是基因保存。“就人類(lèi)而言，從頭發(fā)、牙齒、精子卵子，到血樣、臍帶血、干細(xì)胞以及個(gè)人遺傳影像和醫(yī)療數(shù)據(jù)均會(huì)保存。植物源、動(dòng)物源和種子等，活著的所有生命的資源均會(huì)保存?！毙煊嵔榻B。截至目前，國(guó)家基因庫(kù)已經(jīng)存儲(chǔ)了多種生物資源樣本1000萬(wàn)份?！拔覀?cè)噲D保護(hù)和保存世界約三十萬(wàn)種植物、百萬(wàn)種動(dòng)物、近千萬(wàn)種微生物活體資源?！毙煊嵳f(shuō)，“這是全球第一個(gè)為生物多樣性研究和保護(hù)提供資源的平臺(tái)?！?/p>

　　拯救瀕危物種是保存基因的最重要目的之一。國(guó)家基因庫(kù)將承擔(dān)瀕危物種的“諾亞方舟”的重要使命。徐訊告訴記者：“保護(hù)瀕危物種，國(guó)家基因庫(kù)首先可建立植物動(dòng)物園保護(hù)區(qū)，進(jìn)行活體庫(kù)保存。同時(shí)保存它們的生殖細(xì)胞等組織樣本，此外，將它們的基因組信息進(jìn)行數(shù)字化保存?！?/p>

　　已消失的物種未來(lái)或可復(fù)活

　　一進(jìn)入這座臨海環(huán)山的梯田式建筑，映入眼簾的是體型碩大的“猛犸象”雕塑。這個(gè)在4000年前就已經(jīng)滅絕的物種被研究人員告知有望某天可以活蹦亂跳出現(xiàn)在人類(lèi)面前。

　　徐訊介紹，人們?cè)谖鞑麃啽鶎永锇l(fā)現(xiàn)了完整的猛犸幼象，“研究人員獲取幼象的毛發(fā)，通過(guò)基因技術(shù)和干細(xì)胞技術(shù)獲得了猛犸象胚胎細(xì)胞，這意味著可以讓猛犸象復(fù)活?！?/p>

　　目前的挑戰(zhàn)在于找到合適的“代孕媽媽”?！懊歪锵蠛妥睢H’的亞洲象相隔600萬(wàn)年，基因組差異達(dá)到4.3%，如果懷孕極易流產(chǎn)?！毙煊嵳f(shuō)，如果未來(lái)有人造子宮，那復(fù)制猛犸象就成為可能。這也是之所以矗立猛犸象雕塑的深意?！爸灰４媪嘶?，瀕臨滅絕的物種就有復(fù)活可能?！毙煊嵳f(shuō)。

　　讀懂DNA還有很遠(yuǎn)的路

　　國(guó)家基因庫(kù)看似與普通人距離遙遠(yuǎn)，但其實(shí)與每個(gè)人息息相關(guān)。徐訊說(shuō)：“以新生兒篩查為例。大部分兒童耳聾是出生后受外界環(huán)境或抗生素藥物等損傷。但如果通過(guò)基因檢測(cè)提前了解對(duì)何種藥物敏感，是可以避免悲劇發(fā)生的?！?/p>

　　國(guó)家基因庫(kù)昨日公開(kāi)發(fā)布了癌癥數(shù)據(jù)集成與整合分析平臺(tái)、人體微生物數(shù)據(jù)庫(kù)、罕見(jiàn)病數(shù)據(jù)庫(kù)、免疫數(shù)據(jù)庫(kù)、人類(lèi)遺傳變異數(shù)據(jù)庫(kù)等，這些數(shù)據(jù)都將在政策規(guī)范指導(dǎo)下對(duì)外開(kāi)放。其中，罕見(jiàn)病基因庫(kù)已檢測(cè)了3000多個(gè)家庭，新發(fā)現(xiàn)400多種罕見(jiàn)病。“很多藥物最早都是針對(duì)罕見(jiàn)病基因開(kāi)始的，后來(lái)發(fā)現(xiàn)針對(duì)罕見(jiàn)病基因的藥物能治療的疾病越來(lái)越多?！毙煊嵳f(shuō)。

　　對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)，讀懂DNA的奧秘為時(shí)尚早?！拔覀兿Ｍ罱K將基因組的每一個(gè)字符都弄清楚。但是目前只有1%能讀懂。完全讀懂?dāng)?shù)據(jù)量太大，單靠人腦不行，需要通過(guò)人工智能和大數(shù)據(jù)方式來(lái)解決?！弊x懂DNA，“最深刻的是人造模仿。只有完成了人工合成，才能更好地去了解這個(gè)世界。”徐訊說(shuō)。

　　類(lèi)似計(jì)劃已經(jīng)啟動(dòng)。昨日，“基因組合成2020計(jì)劃”對(duì)外發(fā)布，包括到2020年完成“合成人工10萬(wàn)個(gè)噬菌體、人工線蟲(chóng)、人工擬蘭芥和重塑21號(hào)染色體。”

　　人工合成10萬(wàn)個(gè)噬菌體，有望用來(lái)對(duì)付未來(lái)人類(lèi)對(duì)抗生素的耐藥免疫問(wèn)題?！霸诳股?zé)o法抗擊人類(lèi)某些疾病時(shí)，噬菌體制劑可以解決這個(gè)問(wèn)題。”該項(xiàng)目的合作方中科院深圳先進(jìn)院副院長(zhǎng)呂建成告訴記者。而一旦完成人工線蟲(chóng)和人工擬蘭芥這兩個(gè)項(xiàng)目，將分別是全球第一個(gè)動(dòng)物基因組和植物基因組的合成誕生。

　　“我們之前對(duì)生命本質(zhì)的理解都是來(lái)自于數(shù)據(jù)，這個(gè)項(xiàng)目的完成不僅僅將帶來(lái)大量的應(yīng)用，而且對(duì)人類(lèi)自身和生命本質(zhì)的認(rèn)識(shí)將產(chǎn)生一個(gè)質(zhì)的飛躍?！毙煊嵳f(shuō)。

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