
新華社深圳7月13日電(記者陳宇軒)早已滅絕的猛犸象還能復(fù)活嗎?利用在凍土層里發(fā)現(xiàn)的猛犸象完整個(gè)體,通過(guò)基因技術(shù)和干細(xì)胞技術(shù)獲得猛犸象胚胎細(xì)胞,再為該細(xì)胞尋找合適的“代孕媽媽”,或許人們有一天可以見到這種在地球上曾經(jīng)生活過(guò)的龐然大物。
過(guò)去,生物的遺傳信息好像一本艱深的“生命天書”。現(xiàn)在,人們可以“讀懂”乃至“編寫”它。2011年,國(guó)家發(fā)改委、財(cái)政部、工信部、國(guó)家衛(wèi)計(jì)委批準(zhǔn)華大基因研究院在深圳大鵬半島組建國(guó)家基因庫(kù)。如今,生物存儲(chǔ)、基因測(cè)序、基因合成與編輯成為這座世界級(jí)基因庫(kù)的核心業(yè)務(wù)單元。
據(jù)深圳華大基因研究院副院長(zhǎng)劉心介紹,國(guó)家基因庫(kù)擁有“三庫(kù)兩平臺(tái)”。“三庫(kù)”即以存儲(chǔ)為主要功能的生物資源樣本庫(kù)、生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)、生物活體庫(kù);“兩平臺(tái)”是數(shù)字化平臺(tái)、合成與編輯平臺(tái),分別從事基因的“讀”和“寫”。
“創(chuàng)造要從認(rèn)識(shí)開始,先會(huì)‘讀’然后才會(huì)‘寫’,這就需要我們有意識(shí)地把海量的生物信息存儲(chǔ)起來(lái),這是后續(xù)進(jìn)行基因測(cè)序和編輯的基礎(chǔ)。”劉心說(shuō)。
記者在國(guó)家基因庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)看到,“三庫(kù)”匯聚了地球上各種生物的信息。生物資源樣本庫(kù)存儲(chǔ)的樣本有血液、組織、采血卡、細(xì)胞、體液、DNA、RNA、動(dòng)植物、菌類微生物等,現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)2000萬(wàn)份可溯源、全類型樣本存儲(chǔ)能力。生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)是存儲(chǔ)基因信息的高性能數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),已構(gòu)建40多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),以此為基礎(chǔ)開發(fā)的搜索引擎收集了超過(guò)8000個(gè)物種/品種、27個(gè)人種、1000萬(wàn)個(gè)基因、5億條序列數(shù)據(jù)、3億條變異信息。生物活體庫(kù)有6萬(wàn)份種子樣本資源的存儲(chǔ)容量。目前正在建設(shè)云南瑞麗植物園數(shù)字化項(xiàng)目、廣東河源活體示范庫(kù)、西藏高原庫(kù)、青海高原活體示范庫(kù)等。
這些海量的信息有什么作用?劉心表示,盡可能多地存儲(chǔ)各種類型的樣本,如珍稀動(dòng)植物、重要的疾病樣本,未來(lái)有解讀需要的時(shí)候,人們就能夠迅速找到。同時(shí),這些數(shù)據(jù)也為科學(xué)研究及產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了大數(shù)據(jù)源頭保障,有利于精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
基因測(cè)序是國(guó)家基因庫(kù)另一項(xiàng)重要的功能。記者在“讀”平臺(tái)——數(shù)字化平臺(tái)看到,科研人員首先進(jìn)行制備,將提取到的DNA按照測(cè)序的要求上載到芯片,再把芯片放入測(cè)序儀,就能夠讀取出基因的原始數(shù)據(jù)了。
國(guó)產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了基因測(cè)序的高速度和低成本。數(shù)字化平臺(tái)的科研人員介紹,基因測(cè)序使用的儀器是“國(guó)貨”,它的測(cè)序準(zhǔn)確度達(dá)到同行業(yè)領(lǐng)先水平。同時(shí),操作簡(jiǎn)單、24小時(shí)快速完成測(cè)序、16種以上的使用模式、比同類型測(cè)序儀便宜三分之一的價(jià)格都是它突出的優(yōu)勢(shì)。
“這是一個(gè)集自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、高產(chǎn)高效于一體的公共測(cè)序平臺(tái),目前年產(chǎn)數(shù)據(jù)5Pb以上,這意味著可以滿足5萬(wàn)人的個(gè)人基因組測(cè)序或者1000萬(wàn)例產(chǎn)前篩查的需求。”劉心說(shuō)。
如果把基因測(cè)序看作是“讀懂”人類生命的密碼,合成與編輯平臺(tái)的工作就是“編寫”。今年3月,國(guó)家基因庫(kù)科研人員參與的一個(gè)國(guó)際合作項(xiàng)目,成功合成了酵母的5條染色體,研究成果發(fā)表在知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志上,這是合成生命領(lǐng)域的重大科學(xué)進(jìn)展。
據(jù)國(guó)家基因庫(kù)合成與編輯平臺(tái)核心研發(fā)高級(jí)經(jīng)理顧穎介紹,“寫”平臺(tái)就是要把“讀”出來(lái)基因的信息重新“編寫”“改寫”,從而產(chǎn)生一些新的功能,在醫(yī)學(xué)診療、動(dòng)植物育種等方面應(yīng)用廣泛。
“未來(lái),我們要進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模,聚集更多的資源,把國(guó)家基因庫(kù)建設(shè)成為世界范圍內(nèi)有影響力的科研共享平臺(tái),把生物資源的保護(hù)、利用做得更好。”劉心說(shuō)。

