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首個國家基因庫今日開幕 全球最大、寶貴勝金庫

在深圳東南部大鵬新區下沙片區禾塘仔地塊，有一座像哈尼梯田的建築，這就是具有戰略意義的國家基因庫。今日(9月22日)，中國首個國家基因庫正式開幕。

這是全球繼美國國家生物技術信息中心(NCBI)、歐洲生物信息研究所(EBI)、日本DNA數據庫(DDBJ)之外的第四大基因庫，也是全球最大的綜合性基因庫。

2011年1月，國家發改委等四部委批複同意深圳市依托華大基因研究院建設深圳國家基因庫。五年中，也曾有一些質疑的聲音出現，國家基因庫能建起來嗎?五年後，事實給出了答案。

首期工程華大基因配套3.6億元

不同於往日的平靜，國家基因庫開門迎客的當日，來自政界、產業界以及國內外媒體界的人士聚集於此。

國家基因庫所在的大鵬新區被深圳市政府規劃為“生態島、生物島、生命島”，也被稱為深圳最後的“桃花源”。正在規劃中的深圳國際生物谷也位於大鵬，未來全球知名的生物產業公司或將落子於此。

國家基因庫之所以選擇在大鵬半島，華大基因研究院院長、國家基因庫執行主任徐訊對記者說，還有一個考慮，因為山後面是液化天然氣(LNG)碼頭，液化天然氣從液態到氣態的過程會產生大量的冷能。如果冷能直接釋放到海里將導致海洋溫度的改變，引起生態系統變化，但是輸送到國家基因庫用於冷卻樣本，每年能節約三分之二的電費。

在即將到來的生命時代，國家基因庫的重要性不言而喻。國家基因庫主任、華大農業集團董事長梅永紅在接受第一財經等媒體采訪時表示，基因庫是真正的國庫，比銀行的金庫還要寶貴。在農業時代，擁有更多的耕地，就意味著擁有了優勢;在工業時代，擁有更多的能源，你也具有了相應的優勢;在生命時代，擁有更多的基因資源，並對這些資源進行認知和利用，你在這樣一個新時代就擁有了自己的優勢。

此前，全球有三大基因庫，美國、歐洲、日本三大數據庫，我國每年產出的大量基因數據都存在國際大三數據庫中，在基因數據已成為戰略資源的現在，國內不能保存我國獨特的基因數據，這本身就是一種風險。

為了存儲、管理、利用好我國的遺傳資源，也為國內生物技術和生命經濟發展提供支撐平臺，2011年1月，國家四部委批複同意深圳市依托華大基因研究院建設深圳國家基因庫。

建設和經營國家基因庫的重任為何會落在華大基因身上?梅永紅坦承，他也曾思考過這個問題。

在梅永紅看來，有幾個原因：第一，華大基因是全球最大的基因研發機構，建國家基因庫並不僅僅是收集和保存基因資源，更要得到應用和數字化的過程，華大在解讀基因方面是全球領先的。第二，華大基因1999年創立以來，通過參與人類基因組計劃到今天，已經成為全球擁有基因數據量最大的機構，產出的人類基因組數據一度占到全球的47%，產量超過70%的全球農業基因組數據。華大所獲得的這些數據對國家基因庫特別是數據庫來說，是非常重要的資源。第三，華大基因作為一個民辦官助的新型研究機構，在利用這個資源方面比體制內的機構具有更好的條件。

第一財經記者了解到，國家基因庫分兩期建設，即將開幕的是一期，工程投資7.8億元，華大投入了3.6億元。建築面積4.75萬平方米，目前基因信息數據總量達60PB，生物樣本存儲能力1000萬份。

目前已建成20PB數據的可訪問能力，20PB是什麽概念，以一步電影約500MB計算，相當於四千萬部電影，一個人一天看一部電影，至少需要10萬年才能看完。

徐迅介紹，國家基因庫一期的目標存儲規模是3000萬份樣本，國家基因庫的二期也準備動工，打算在對面山里打一個隧道用於儲存樣本，把儲存能力提高到三億。前期做了很多調研，認為這種方式最有價值，比如挪威的末日種子庫建設在挪威永凍土的山洞里，基本不需要外來的能量就能保持低溫0--4攝氏度。

在運行機制上，國家基因庫成立了理事會，由國家發改委、財政部、工信部、衛計委四部委牽頭，深圳市政府共同參與，理事會將制定平臺建設、運營的規則機制。

梅永紅表示，目前，國家基因庫的屬性還沒有明確，到底是事業單位還是非盈利機構，但是它所獲得的收益一定是支撐國家基因庫自身的發展。

基因資源決定未來競爭

國家基因庫的主要功能是“三庫兩平臺”，三庫由生物信息數據庫、生物樣本資源庫和生物活體庫組成，兩平臺為數字化平臺及合成與基因編輯平臺。

徐迅表示，與其他三個數據庫不同的是，他們只是數據庫，沒有樣品保存功能。相比之下，國家基因庫還有樣品庫和活體庫，目前全球沒有這麽大規模的綜合性數據庫。

國家基因庫的三樓擺放著華大基因自主研發的150臺BGI-Seq500基因測序儀，以及一臺造價2000萬美元的Revolocity超級測序儀，全球共有六臺超級測序儀，其中兩臺在中國。未來，這些測序儀將發揮重要作用將收集的標本變為基因數據。

眾所周知，目前，個人基因組的測序成本相比之前已經大幅下降，在1000美元左右，但市場期待能在未來五年內降至1000元人民幣。高成本的原因主要在於測序儀和試劑等耗材的上遊控制權還掌握在美國大公司如illumina、life等手中，華大基因在2012年收購了美國測序儀公司CG，開始研發具有自主知識產權的測序儀，而國家基因庫中的150臺華大自主研發的測序儀可以說，代表的是中國在基因產業上遊競爭的實力。

籌建國家基因庫的五年也是華大基因的飛速發展期。目前，華大基因擁有四個商業版塊和一個創投平臺：華大農業主攻基因在農業領域的應用;華大智造主要從事體外診斷試劑、測序儀等設備研發生產和銷售;華大股份負責科技服務和醫學檢測;新成立的華大司法提供司法鑒定等服務;藍色彩虹則負責基因領域的創投孵化。華大股份由華大醫學和華大科技合並成立，去年年底，已經IPO沖刺創業板。另外還有四個非營利機構：華大基因研究院、華大學院、GigaScience雜誌以及國家基因庫。

穿過四樓的數據中心以及基因庫合作的雲平臺，就到了五樓的樣本庫。

目前，這里保存的更多是組織、血液、尿液等樣本。據徐迅介紹，國家基因庫有四種保存溫度，動植物標本、石蠟切片等在常溫下保存;唾液、脫落細胞需要保存在4攝氏度環境中;幹血片、種子、DNA需在零下20攝氏度的環境中保存;微生物、血漿/清、蛋白、DNA、RNA等保存溫度要達到零下80攝氏度。而細胞和組織，需要在零下200攝氏度的液氮或氣相液氮環境中保存。

第一批入庫的樣本以疾病和物種多樣性為主。徐迅介紹了三個和疾病相關數據庫。第一個是罕見病數據庫，華大基因檢測的將近3000個罕見病家庭，新發現了400中罕見病基因。他表示，基因庫的數據公開之後，訪問最多的將是藥物和疾病的研究機構。

第二個是癌癥數據庫。目前國際癌癥組織所有的數據信息也存於國家基因庫，開業之後這里將提供全球的癌癥數據，這對於未來癌癥的診斷和治療有重大意義，這也將是未來訪問最頻繁的一個數據庫。

第三是大規模人群隊列的數據庫。徐迅表示，因為不同民族、不同區域的人群基因北京不同，這意味著疾病發病情況也不同，用藥情況會有差別，所以這種區域性的隊列數據不管是對技術科研還是應用來講，都有很大意義。

梅永紅表示，未來精準醫學的發展和競爭在某種程度上取決於我們具有的基因資源，以及認知基因資源的能力。

從生物多樣性的角度，國家基因庫副主任、華大基因研究院的副院長張國捷闡釋了國家基因庫更“迷人”的意義。

張國捷表示，地球面臨可以稱之為第六次生物大滅絕，過去有五次生物大滅絕是由天災引起的，但這次主要由人類大規模的屠殺和隨便的攜帶引起的。

張國捷說，華大擁有的高通量測序技術可以將全世界的自然歷史博物館、動物園、植物園、動物保護區或者海洋研究基地基因資源完全收集起來，同時在基礎研究上取得重要突破，全世界各個領域的科學家，做系統科學、病毒生物學等都可以利用這個平臺產生各種各樣的數據，形成各種規律，為我國或國際上制定政策提供指導意義。

未來，可能在國家基因庫里有可能看到不僅僅是物種的標本，而是它的基因遺傳信息，以數據的方式保存在雲端，產生更大的價值。