中国日报网 09-20
对话深圳国家基因库主任王韧:基因“存读写”,铸造中国生命科技战略新高地!
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如果一定要给王韧加一个标签的话,了解他的人大多数会选 " 国际化 "。1982 年,他成为中国农科院第一批留美博士,随后历任中国农科院生物防治研究所研究员、博士生导师,英国国际生物防治所副所长,中国农业科学院副院长,国际水稻研究所常务副所长,国际农业研究磋商组织秘书长兼任世界银行国际农业研究基金秘书处执行秘书,联合国粮农组织助理总干事等职,有着丰富的国际农业科技管理工作经验。

而在生物遗传资源保护和利用方兴未艾的今天,王韧重返国内,继续完成 " 未竟的理想 "。这一次,王韧的头衔是深圳国家基因库主任。

王韧主任,您好!生物遗传资源是国家的重要战略资源,保存、保护并合理利用基因资源将成为未来维护国家安全、打造核心竞争力的坚实基础和有效保障。您曾在多个国际机构均担任要职,您认为目前生物遗传资源保护和利用的国内外形势如何?

王韧:目前,生物遗传资源的保护在全世界都受到了高度关注和重视,无论政府、研究机构还是企业都认为,生物遗传资源的保护和可持续利用是决定本世纪,甚至下个世纪以及更长远的未来,人类可持续发展的重要议题和重要基础之一。

就生物遗传资源的保存而言,中国并不是唯一拥有大型保藏库的国家。例如,国际农业研究磋商组织为 15 个国际农业研究中心提供经费支持,包括位于菲律宾的国际水稻研究所、位于墨西哥的国际玉米小麦改良中心以及位于秘鲁的国际马铃薯中心等,其中有 11 个中心拥有农作物的种质资源保藏库。全球第一个农作物种质资源保藏库便是位于菲律宾的国际水稻研究所;而我国第一个农作物种质资源保藏库,便位于北京的中国农业科学院,其中保藏了我国绝大多数农作物的种质资源;还有位于昆明的中国西南野生生物种质资源库以及大家都比较熟悉的,位于挪威的 " 世界末日种子库 ",它保藏了国际农业研究中心以及很多国家提供的作物种质资源。

再从人类遗传资源角度来说,包括我国在内的各个国家的医院、医学研究机构等都保存了人类医学样本。此外,除了将生物样本作为一种生物资源进行保藏以外,还有生物资源信息的保存,包括美国、日本以及欧盟在内的多个国家或组织都开展了相关工作,但以上大多生物信息数据库并没有和样本紧密结合在一起。

在这种形势下,您认为建立国家级的基因库对于生物遗传资源保护和利用的价值体现在哪些方面?

王韧:很多国家在生物遗传资源保护和利用方面早已作了部署,日本、美国、欧盟等建立了 DDBJ、NCBI、EBI 这些国家级基因数据库,英国与丹麦也分别建立了英国生物样本库、丹麦国家生物样本库等国家级样本库。

据此,我国也批复了如深圳国家基因库这样的国家级基因库的建设:其价值一是对各方资源进行充分整合,形成平台开放、资源共享的合作交流机制,借此来提高生物遗传资源保护和利用的合理性、合法性以及资源效益最大转化性;二是通过打造可持续的新型基因库系统,来支持科研机构深入挖掘基因信息数据,在健康管理、医药卫生、环境改造、农业生产等领域探索新前沿,实现新突破,不断提升我国生命科学创新能力,进而对我国生物产业发展起到巨大的推动作用。

2016 年,在深圳国家基因库正式启动运营的仪式上,您当时作为联合国粮食及农业组织助理总干事,表达了对深圳国家基因库的期许,这是您第一次与深圳国家基因库结缘吗?今年,您正式接任了深圳国家基因库主任的职位,决定您接受这个职位的最重要因素是什么?

王韧:深圳国家基因库是我国首座 " 存、读、写 " 一体化的综合性生物遗传资源基因库。我在深圳国家基因库正式启动运营的仪式上曾表示:" 我相信,深圳国家基因库将在未来对基因科技的发展产生深远影响。" 而现在,我很荣幸接任了深圳国家基因库主任的职位,继续来推动并见证深圳国家基因库创造历史的进程。

我接受这个职位的主要因素,可以用两个词来概括,就是 " 理念 " 和 " 信任 "。我个人非常认同深圳国家基因库的理念,也愿意为此贡献自己的力量。另外一个客观因素是,我对生物遗传资源保护和利用比较了解,也访问过国际上很多基因库。深圳国家基因库理事会了解到了这一情况,并根据深圳华大生命科学研究院(原深圳华大基因研究院)的提名,任命我接任深圳国家基因库主任职位。

深圳国家基因库是世界领先的综合性基因库。那么在全球资源保护和科学合理应用中,深圳国家基因库扮演着怎样的角色?与其他生物资源库相比,是否有创新呢?

王韧:从今天来看,国际农业领域和生物多样性保护领域的生物遗传资源保藏大多是采用传统的保藏方式,即低温保藏。例如,在 -4 ℃作中期保藏,一般的植物种子大概可保存 10 年 ~15 年;或者在 -18 ℃作永久保藏,大约可保存 50 年 ~100 年。这些生物资源保藏库,最长每 50 年就要把种子取出进行重新发芽培育,对存活率进行检查。

然而,正如我此前提到的生物遗传资源保护和可持续利用这个概念,现代基因组学技术的发展,使人类对生物遗传资源可以不仅仅只停留在保护阶段。最近这些年我在做报告的时候,喜欢用的一个题目是 "Beyond cold storage",即除了低温保藏生物遗传资源以外,我们还可以做什么?这也是深圳国家基因库与其他传统意义上的生物遗传资源保藏库相比的创新之处。

第一,深圳国家基因库将数字化作为生物遗传资源永久保藏和可持续利用的重要手段。传统的生物遗传资源库,每一份材料入库时会登记 "Passport Data",这就像一份护照,记录了一些最基础的信息。例如,一个品种的农作物入库时,要登记它的产地——在哪里采集,它的基本表现型——如高度,甚至产量,但是都没有记录它最根本的遗传信息——基因组。而深圳国家基因库充分发挥自主工具——高通量测序仪和生物信息分析能力的优势,对生物遗传资源进行测序,并把得到的基因组信息进行存储,这无疑更有利于这些资源的永久保藏和开发利用。因此,我们实现了 " 存(低温保藏生物遗传资源和基因数据资源)、读(即测序得到基因信息)和写(基因编辑甚至是基因合成)" 的平台建设,而此前国际上还没有能够贯穿 " 存、读、写 " 这三个功能的先例。

第二,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。" 三库 " 由生物样本资源库(主要存储人类遗传资源样本)、动植物资源活体库(即动植物的样本库、繁殖材料库)、生物信息数据库(存储和分析基因数据资源)组成。" 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。

第三,深圳国家基因库得到了深圳华大生命科学研究院强有力的支撑。深圳华大生命科学研究院是一个非常年轻并富有活力的机构,其研究范围包括生命科学上中下游的多个科学领域,涵盖了生物化学、生物智能、超级细胞、精准健康以及数字化地球等方面。它和深圳国家基因库互为依托,为我们提供了强大的支撑。从这个意义来讲,这是深圳国家基因库一个非常明显的优势。

综上,在全球资源保护和科学合理应用中,深圳国家基因库作为世界领先的综合性基因库,代表着新时代一种新的科学理念以及全新的生物遗传资源保藏和可持续利用范式,具有巨大的潜力。首先,深圳国家基因库的这种新范式和新科学路线对全世界的科学发展,尤其是生物科技发展,有着引领和创新的意义。并且,这种范式不仅是为了深入地进行科学研究、探索生物遗传资源的核心秘密,更在于我刚才一直强调的可持续利用。未来,这种范式对生物产业、精准医学发展所起到的基础作用是不可限量的。前不久,世界粮食奖基金会主席 Kenneth M. Quinn 访问深圳国家基因库时曾说:" 你们在做的事情正在改变世界。" 我觉得这句话是颇有代表性的,我们的意义就是在于引领创新和改变世界。

深圳国家基因库还有哪些问题需要解决?未来有怎样的规划?

王韧:深圳国家基因库自 2016 年正式启动至今已有三年时间,还处于孵化期和成长期。一个核心的问题在于深圳国家基因库的定位——公益性、开放性、支撑性、引领性的科技平台,但目前在 " 开放 " 和 " 支撑 " 两个方面,深圳国家基因库做的还不够充分。我们希望,深圳国家基因库的 " 三库两平台 " 能够成为一个开放性平台,可以有偿供研究者使用,为越来越多的科研机构、企业提供支撑。

目前,深圳国家基因库最主要的合作伙伴是深圳华大生命科学研究院以及部分国内外机构,但这还远远不够。最近,我参观了动物营养学国家重点实验室,周围一些科研机构的老师和学生等,都可以通过网上预约的方式,共享、共用这个实验室中一些比较昂贵的科研设备。我认为这是一种很好的开放共享模式。对深圳国家基因库来说,虽然测序技术、测序仪以及生物信息分析、基因合成技术等有其特殊性,但如何实现高度的开放,也是我们需要认真考虑和努力改进的方向。另外,国家基因库生命大数据平台(CNGBdb)与国际上的大型数据库如 NCBI 相比,在开放性和共享性上也存在较大的差距。

此外,我国今年 6 月颁布了《中华人民共和国人类遗传资源管理条例》。如何把握开放共享与合规合法的平衡?如何保障基因合成、编辑在科学伦理的监管框架下进行?都是我们需要认真思考的问题。

基因是地球生物繁衍生息的见证,基因的存续代表着一个物种的延续。基因资源是国家的重要战略资源,保存、保护和合理利用基因资源将成为未来维护国家安全、打造核心竞争力的坚实基础和有效保障。深圳国家基因库不仅仅以保存样本、数据为主要功能,更是一个以 " 三库两平台 " 为结构部署的综合性基因库,对生物遗传资源进行存储、读取、合成运用和开放共享,为我国生命科学研究和生物产业发展提供基础性和公益性服务平台。相信,深圳国家基因库在王韧主任的带领下,将不断发展与壮大,为中国在全球生命科学领域的引领地位提供有力的基石。

来源:消费日报网

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