國家基因庫外景。廣州日報軒慧攝

各種生物標本。廣州日報軒慧攝

　　國家基因庫將于今日正式運營，這是中國首個獲批籌建的國家基因庫，也是全球第四個國家級基因庫。在昨日的運營儀式上，“基因組合成2020計劃”等多個新項目啟動，對于DNA的理解從數據觀察到人造模仿，將讓人們對生命本質有更深理解。

　　“國家基因庫是一項生命科學時代的最基礎設施。”中國工程院院士李國杰這樣描述國家基因庫運營的意義，“基因庫的意義應放在更長遠的時間軸來理解，……地球進化幾十億年才有了生命。整個宇宙100多億年的進化集聚在基因里。保存這些基因并進行研究是件了不起的事。”

　　國家基因庫是國際上現有的各類生物樣本庫、數據庫、生物多樣性庫、疾病庫等的綜合升級版。

　　其中的罕見病基因庫已檢測了3000多個家庭，新發現400多種罕見病。

　　國家基因庫已經存儲了多種生物資源樣本1000萬份

　　未來目標是保存約三十萬種植物、百萬種動物、近千萬種微生物活體資源

　　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計，層層迭進，再往上走依次會看到龐大的高通量基因測序房、超級計算房以及冷凍資源房。國家基因庫執行主任、華大基因研究院院長徐訊介紹，梯田設計除了美觀，更重要的是出于實際用途考慮，基因庫資源需保存上百年甚至更長時間，因此對建筑使用壽命要求更高。建筑1~5層都是實地，承重能力強且安全系數高。

　　“這里儲存的基因資源非常珍貴，考慮到安保等問題，我們選址在這個相對封閉的環境。”徐訊介紹。這也是國家基因庫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76%。

　　瀕危的物種有望得到保護

　　國家基因庫究竟保存什么？國家基因庫主任、華大基因農業集團董事長兼總裁梅永紅介紹，國家基因庫不僅僅是數據庫，而是國際上現有的各類生物樣本庫、數據庫、生物多樣性庫、疾病庫等的綜合升級版。

　　國家基因庫的核心是基因保存。“就人類而言，從頭發、牙齒、精子卵子，到血樣、臍帶血、干細胞以及個人遺傳影像和醫療數據均會保存。植物源、動物源和種子等，活著的所有生命的資源均會保存。”徐訊介紹。截至目前，國家基因庫已經存儲了多種生物資源樣本1000萬份。“我們試圖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。”徐訊說，“這是全球第一個為生物多樣性研究和保護提供資源的平臺。”

　　拯救瀕危物種是保存基因的最重要目的之一。國家基因庫將承擔瀕危物種的“諾亞方舟”的重要使命。徐訊告訴記者：“保護瀕危物種，國家基因庫首先可建立植物動物園保護區，進行活體庫保存。同時保存它們的生殖細胞等組織樣本，此外，將它們的基因組信息進行數字化保存。”

　　已消失的物種未來或可復活

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

　　徐訊介紹，人們在西伯利亞冰層里發現了完整的猛犸幼象，“研究人員獲取幼象的毛發，通過基因技術和干細胞技術獲得了猛犸象胚胎細胞，這意味著可以讓猛犸象復活。”

　　目前的挑戰在于找到合適的“代孕媽媽”。“猛犸象和最‘近親’的亞洲象相隔600萬年，基因組差異達到4.3%，如果懷孕極易流產。”徐訊說，如果未來有人造子宮，那復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。“只要保存了基因，瀕臨滅絕的物種就有復活可能。”徐訊說。

　　讀懂DNA還有很遠的路

　　國家基因庫看似與普通人距離遙遠，但其實與每個人息息相關。徐訊說：“以新生兒篩查為例。大部分兒童耳聾是出生后受外界環境或抗生素藥物等損傷。但如果通過基因檢測提前了解對何種藥物敏感，是可以避免悲劇發生的。”

　　國家基因庫昨日公開發布了癌癥數據集成與整合分析平臺、人體微生物數據庫、罕見病數據庫、免疫數據庫、人類遺傳變異數據庫等，這些數據都將在政策規范指導下對外開放。其中，罕見病基因庫已檢測了3000多個家庭，新發現400多種罕見病。“很多藥物最早都是針對罕見病基因開始的，后來發現針對罕見病基因的藥物能治療的疾病越來越多。”徐訊說。

　　對于人類來說，讀懂DNA的奧秘為時尚早。“我們希望最終將基因組的每一個字符都弄清楚。但是目前只有1%能讀懂。完全讀懂數據量太大，單靠人腦不行，需要通過人工智能和大數據方式來解決。”讀懂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世界。”徐訊說。

　　類似計劃已經啟動。昨日，“基因組合成2020計劃”對外發布，包括到2020年完成“合成人工10萬個噬菌體、人工線蟲、人工擬蘭芥和重塑21號染色體。”

　　人工合成10萬個噬菌體，有望用來對付未來人類對抗生素的耐藥免疫問題。“在抗生素無法抗擊人類某些疾病時，噬菌體制劑可以解決這個問題。”該項目的合作方中科院深圳先進院副院長呂建成告訴記者。而一旦完成人工線蟲和人工擬蘭芥這兩個項目，將分別是全球第一個動物基因組和植物基因組的合成誕生。

　　“我們之前對生命本質的理解都是來自于數據，這個項目的完成不僅僅將帶來大量的應用，而且對人類自身和生命本質的認識將產生一個質的飛躍。”徐訊說。

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