国家基因库俯视图
今日,中国国家基因库正式运营,它是位于深圳大鹏新区的中国首个、全球第四个国家级基因库,也是我国唯一获批筹建的国家基因库。
国家基因库
2011年01月,国家发改委批复同意深圳依托华大基因研究院组建国家基因库。同年10月,国家基因库建设方案由国家发展改革委、财政部、工业和信息化部、国家卫生和计划生育委员会四部委批复。国家基因库基地位于深圳市大鹏新区大鹏街道下沙片区“禾塘仔”地块,一期建筑面积47500平方米。
国家基因库将建成国际一流水平的高效基因信息数据库、可溯源性生物样本资源库,制定基因信息数据和生物样本采集、储存和管理相关标准和技术规范;通过国际、国家行业高标准,参与国际、国内联盟合作,发挥互补性优势,围绕生物医药、生物农业和海洋生物等生物产业重点领域搭建基因资源挖掘的基础性支撑平台;保护我国珍贵且特有的遗传资源,实现基因及数据资源共享利用,提高我国基因组数据的储存、分析和管理能力,进而推动生命科学和生物产业发展,把握未来生物经济的战略优势,充分保护和利用我国基因战略资源。
国家基因库采用基因信息数据库和生物样本资源库相结合的建设模式,以“存、读、懂、写、用”为建设目标,打造既有数据又有可溯源实体样本的新一代基因资源库、信息库、知识库和工具库。旨在保护我国珍贵且特有的遗传资源,实现基因及数据资源共享利用,提高我国基因组数据的储存、分析和管理能力,进而推动生命科学和生物产业发展,对于抢占未来生物经济的战略制高点、掌控基因战略资源,具有极其重要的战略意义。
图片来源:国家基因库官网
系全球最大,比银行金库更加宝贵
当前,全球范围内已有的基因库有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),如今中国国家基因库将是全球第四个国家级基因库。
对于中国国家基因库与其他国家基因库的不同点,国家基因库执行主任徐讯介绍到,在世界范围内,之前最大的基因库是美国的NCBI,但中国国家基因库的吞吐量将达到美国的NCBI同等规模,此外还包含了样品库和活体库等,它将成为规模最大的综合性数据库。
国家基因库分两期建设,即将开幕的是一期,工程投资7.8亿元,建筑面积4.75万平方米,目前基因信息数据总量达60PB,生物样本存储能力1000万份。
从架构来看,国家基因库将打造“三库两平台”,三库由生物信息数据库、生物样本资源库和生物活体库组成,两平台为数字化平台及合成与基因编辑平台。数字化平台年产数据5Pb,升级后的系统预计年产数据可达10Pb;合成与基因编辑平台规划建设全球最大“写”基因平台,实现超高通量、超低成本的基因组合成与编辑产能部署。
生物资源样本库主要收集植物、动物、微生物、海洋多样性、人类遗传、疾病等资源,现已实现了3000万份可追溯源、全类型样本存储能力;获得了2项地方标准,通过ISO9001、14001、18001、17025多项国际质量体系认证;为样本提供了四种储存选择,分别是4 冷库、-20 冷库、-80 冷库和-200 液氮储存,储存温度越低,成本越高,不同的样本选择不同的“居住场所”。
生物信息数据库目前已建成20Pb数据的可访问能力,规划二期完成500Pb的可访问能力。20Pb是什么概念?相当于四千万部电影!一个人一天看一部电影至少需要10万年才能看完。生物活体库致力于打造成为中国诺亚方舟,目前重点项目已启动瑞丽植物园数字化项目等,保护和保存世界约三十万种植物、百万种动物、近千万种微生物活体资源。
生物信息库-数据库列表
图片来源:国家数据库官网
带来深远的影响
对于国家基因库给每个人带来的意义,徐讯在接受媒体采访时表示它将会有两个方面的意义,首先是在罕见病诊断和治疗领域,可以从基因数据上实现集中管理和追本溯源。另一方面是细胞样品的保存,它使每个人都有了“基因银行”。国家基因库作为公共平台,提供包括干细胞和免疫细胞保存的平台。一方面利用于科研和应用的转化,另一方面如果个人使用,也能具有银行的功能。
基因库的更长远意义在于对基因测序有进一步的推动和发展,还将推动基因的进一步解读和利用。在农业时代,一个国家拥有的耕地越多优势越大;在工业时代,拥有的石油、矿产等能源越多优势越大;而在生命时代,拥有更多的基因资源同时能对基因资源进行认知和利用,则意味着优势更大。
备注:本文整合自国家基因库官网、华大基因、新浪科技等
(责任编辑:sgx)