打造全球微生物科學“通天塔”

■記者 馮麗妃

有人曾這樣形容：“掌握了一個生物保藏庫，就相當于掌握了一大批工廠。”如今的中科院微生物研究所（以下簡稱微生物所），無疑就擁有這樣一個世界級的寶庫。

記者近日從微生物所獲悉，落戶在該所的國家微生物科學資料中心牽頭建設的全球微生物資源資料共享平台已經彙聚了來自51個國家141家合作夥伴的52萬株微生物實物資源資料。“這說明作為全球最大的綜合性微生物研究機構，微生物所正在國際合作中承擔更多責任。”微生物所所長錢韋在接受《中國科學報》采訪時說。

“共享平台使我國科學家能以全球視野組織、協調各國相關力量，建立全球性的合作架構。同時，也推動着中國逐漸在微生物資源的開發應用和資料共享方面占據國際微生物研究前沿和主導地位。”全球微生物資源資料共享平台負責人、國家微生物科學資料中心主任馬俊才表示。

聚合資源 互聯互通

作為一家有着60年所齡的研究機構，微生物所“家底”不少，其中之一就是傳承了幾代人的“微生物銀行”——中國普通微生物菌種保藏管理中心。

“這是國内第一個通過國際标準化組織（ISO）認證的保藏中心，也是全球最大的微生物資源庫之一。”錢韋介紹，該中心現保藏的實物菌種資源總量超過8萬株，已成為我國重要科學研究和微生物資源的寶庫。

家有梧桐樹，引得鳳凰來。2010年，經過全球激烈競争，世界微生物資料中心落戶微生物所。11年來，全球共有77個國家的812個微生物資源保藏中心在該中心注冊，成為我國“盤點”全球微生物及其遺傳資源的重要平台。

國家微生物科學資料中心是2019年20個首批啟動的國家級科學資料中心之一，微生物所為牽頭機關，使我國微生物資源相關的一系列重要資料庫進一步完善。

作為一名大資料研究領域的專業“選手”，彼時馬俊才同時肩挑世界和國家微生物科學資料中心負責人兩個職位。但他還有更大的決心——解決長期以來全球微生物資源資料平台存在的各國資料分散、使用者無法一站式檢索的問題。

于是，國家微生物科學資料中心和世界微生物資料中心牽頭建立了全球微生物菌種保藏目錄國際合作計劃，搭建了全球微生物資源資料共享平台，彙聚了來自51個國家141家合作夥伴的52萬株微生物實物資源資料，形成了全球互聯互通的微生物資料資訊化合作網絡。

在錢韋看來，這個平台就像一個“通天塔”，通過這個體系，中國可以組織和協調各國研究力量，建立全球性合作架構，在微生物資源整理整合和資料共享方面發揮引領和主導作用。

制定标準 引領國際

在近期舉行的2021年世界網際網路大會烏鎮峰會上，全球微生物資源資料共享平台入選首屆全球12項“攜手建構網絡空間命運共同體精品案例”。“這對我們是很大的鼓勵。”馬俊才認為，所謂的“網絡空間命運共同體”本質是通過國際合作讓所有參與者都能從中受益。

據介紹，該共享平台免費開放，所有微生物資料向全世界共享。“相當于全世界不同國家的微生物在一個統一的平台上‘展銷’。”馬俊才說，它可以讓開發中國家的微生物保藏中心和資源更好地得到全球的關注，提高知名度；對于發達國家來說，它可以提供其評價體系中強調的微生物資源對全世界所作的貢獻。

馬俊才以歐洲最大的保藏中心——德國微生物菌種保藏中心的菌種在全球使用情況為例解釋道，資料平台可以清晰顯示出1987年以來，全世界使用者用該中心的菌種發表了多少文章，進而了解該中心在全世界的影響力。

“這樣的系統評價報告現在由我們出，我們的資料庫具有權威性、完整性。”馬俊才說，“就像身份證一樣，凡是進入全球微生物資源保藏中心注冊資料庫系統的微生物資源，都有唯一編号和辨別符。”

為了打造高品質國際性資料平台，國家微生物科學資料中心聯合10多個國家相關領域的專家，共同制定了國際微生物資源領域的第一個ISO微生物資源資料标準，消除了長期以來由于各國微生物資源中心資料管理的形式不同帶來的共享阻礙。

不僅如此，國家微生物科學資料中心還啟動了全球萬種微生物模式菌株測序計劃，目前已有16個國家的25個微生物保藏機構參與到這一國際合作計劃中，并提供了DNA或菌株資源，這使全球資料資源共享真正發展成為國際微生物實物資源的合作。

目前全世界科學家已發表的模式細菌有17800種，其中已經測序的僅有8000種，完成對其餘模式細菌的測序正是研究團隊的目标。馬俊才透露，目前這一引領項目已完成4000多種模式微生物的測序。

虛實結合 打造高地

“我們既擁有世界的，也擁有國家的資料庫，這兩套體系是我們在微生物資源研究和對外合作交流方面的一個極大優勢。”錢韋說。

談起對資料中心未來的期待，錢韋希望，它可以在資料科學的核心算法方面取得突破，解決相關的“卡脖子”問題；推進虛拟資料與實物保藏的關聯，打造微生物領域的“物聯網”，以資料帶動知識體系和實物資源體系的發展；在微生物資料方面培養出世界級科學家。

“正是在中國政府、中科院和微生物所的大力支援下，資料中心才有今天的面貌。”馬俊才說，得益于這些支援，中心每年都會舉辦國際研讨會、教育訓練班，甚至還走出國門，把相關會議和教育訓練延伸到了國外，在拓展國際合作中起到了很好的作用。

馬俊才表示，下一步，全球微生物資源資料共享平台将進一步吸引國際夥伴加入到這一合作網絡，建構國際上最大、最權威的微生物識别平台；進一步開展資料挖掘應用，助力病原微生物防控決策，利用微生物支撐産業發展。他們還将繼續推進萬種微生物模式菌株測序計劃，以完善和重構生命系統發育樹，建立基于組學資料的微生物分類“金标準”。

來源： 《中國科學報》