加强国家生物种质与实验材料资源库建设夯实生物资源发展基础

文/卢凡 程苹 崔燚

生物种质与实验材料资源一般指经过长期演化自然形成（如化石、岩矿）或人为改造（包括收集整理、遗传改造等）的重要物质资源，主要包括植物种质资源、动物种质资源、微生物种质资源、生物样本资源、标本资源和实验细胞、实验动物等材料资源，具有战略性、公益性、长期性、积累性和增值性的特点。生物种质与实验材料资源是科技创新的重要物质基础，其收集、保存和共享利用是国家科技条件能力建设的重要内容，各级各类资源保藏机构是国家科技资源共享服务平台建设的重要组成部分。

国家生物种质与实验材料资源具有重要战略价值

生物资源在国家保障与协调生态文明、经济发展、人民健康和生物安全方面具有重要战略价值，加强其保护、保存和研究利用意义重大。联合国2019年5月发布的《生物多样性和生态系统服务全球评估报告》显示，近百万种物种可能在几十年内灭绝，全球生物资源保护和可持续利用正受到前所未有的挑战。2020年，联合国《生物多样性公约》秘书处发布了第五版《全球生物多样性展望》（GBO-5），对全球履行“爱知生物多样性目标（2010—2020年）”进行了全面评估。2020年5月，欧盟发布了新的2030年生物多样性战略，通过加强对自然的保护和恢复，改善和扩大保护区网络以及制订一项雄心勃勃的欧盟自然恢复计划使生物多样性在2030年前得以恢复。

世界主要发达国家和新兴市场国家都普遍重视生物种质与实验材料资源的收集、保存和开发利用，以现代生物技术为基础的资源保护和可持续利用已是全球竞争的战略重点之一。随着科学技术的发展，生物种质与实验材料资源已经成为一个国家重要的战略资源，也是衡量一个国家综合国力的指标之一，关系国家主权和安全。很多发达国家通过划定自然保护区、建设国家公园、设立国家基金、建立保藏中心等形式强化此类战略性资源的保护和利用。从全球格局来看，大型的种质资源保存设施都集中在发达国家，除国家经济实力给予保障外，更体现出这些国家对科技和创新发展的前瞻性规划和战略性布局。

国家植物标本资源库保存的采自19世纪的珍贵植物标本

经过多年的发展，我国生物种质与实验材料资源的研究和保藏水平持续提高，许多类型的资源保有数量跃居世界前列，但资源的结构仍有待优化，资源覆盖面仍需扩大。当前，我国经济社会发展面临新形势、新要求、新征程，在此节点，巩固资源建设取得的成果，聚焦国家生态文明建设、种业、生物技术和生物安全领域科研需求，加强顶层设计，系统谋划未来发展，发挥保藏机构作用，提升开放共享与服务能力，是实现我国资源优化统筹的关键内容。

国家生物种质与实验材料资源库体系基本建成

为加强生物种质与实验材料资源的战略性保护和可持续利用，从20世纪末期，我国开始构建以实现资源“整合、共享、完善、提高”为发展理念的国家生物种质与实验材料资源保藏和共享服务平台体系。1999年以来，我国通过实施科技基础性工作专项以及科技基础条件平台建设，逐步推动并持续支持国内种质资源的调查和收集。据统计，2006—2019年间设立了近300个国家科技基础资源调查项目，对于推动科技进步、促进基础学科发展、支撑经济社会发展和保障国家安全具有重要战略意义和不可替代的作用。“十一五”期间，科技部、财政部会同有关部门落实《2004—2010年国家科技基础条件平台建设纲要》和《“十一五”国家科技基础条件平台建设实施意见》，组织实施了一批国家科技基础条件平台建设项目，初步具备了开放共享服务的物质基础。“十二五”以来，科技部、财政部根据国家科技平台的建设和运行规律，创新平台管理和运行服务机制、制度，认定了28家国家科技平台，初步搭建国家科技平台体系。2019年，为规范管理国家科技资源共享服务平台，完善科技资源共享服务体系，推动科技资源向社会开放共享，科技部、财政部以国家目标和战略需求为导向，按照分类管理的原则，对原有国家平台开展了优化调整，在国家科技资源共享服务平台基础上布局组建了31个国家生物种质与实验材料资源库。

31个国家生物种质与实验材料资源库共覆盖八大资源类别。主管部门涉及农业农村部、国家卫健委、国家市场监管总局、国家食药总局、中科院，以及地方科技厅（委、局）等。国家生物种质与实验材料资源库属于基础支撑与条件保障类国家科技创新基地，是面向科技创新和经济社会发展重大需求，开展生物种质、人类遗传、标本、实验材料等基础性、战略性科技资源的收集保存、评价鉴定、共享服务的国家科技资源共享服务平台。

生物种质与实验材料资源库取得长足进展

加强资源的战略性收集保藏。近年来，我国生物种质与实验材料资源保藏量稳步上升。其中，国家作物种质资源库建成了包括1个国家长期库、1个国家复份库、10个国家中期库、43个国家种质库和205个原生境保护点在内的作物种质资源保存体系，共保存各类作物种质资源52.5万份，保存总量稳居世界第二位。国家野生植物种质资源库结合国家战略生物资源储备需求和科技创新发展方向，对我国的野生植物种质资源，包括以种子、离体培养物、总DNA为主的实物资源和以DNA序列、物种信息为主的数据资源进行全面、规范化的收集评价、加工、保存和深度研究，建成具有国际先进水平的种质资源收集保存—研发利用—共享服务体系。国家菌种资源库保藏我国农业、医学、药学、工业、兽医、基础研究、林业、教学实验和海洋等领域的微生物遗传资源，资源库资源总量达27.8万余株，分属于2500余属，1.4万余种，整合了我国近35%的微生物资源，其中细菌占比62%，真菌占比31%，病毒等其他资源占比7%。

加强珍稀野生、濒危资源的采集收集和保存。近年来，国家岩矿化石标本资源库组织中国地质大学（北京）专家及地质调查一线资深技术人员开展了中国战略性新兴矿产标本资源的收集，重点在我国江西、甘肃、湖北、贵州省内开展了中国战略性新兴矿产矿床标本资源的采集及地质资料收集整理，历时6个月，收集了17个战略性新兴矿产资源矿床标本865件，标本资源已全部数字化，并实现实物标本资源及信息开放共享，为科研人员提供系统的战略性新兴矿产标本资源及基础地质资料，同时为社会公众提供科普服务。

加强科技计划项目过程中形成的科技资源的汇交。国家资源库牵头研制资源共享描述规范、技术操作规程等标准规范，探索资源汇交模式，有序推进国家科技计划项目实施所形成的实物资源及相关信息的汇交、整理和保存，提升资源开发利用能力。据统计，31个国家生物种质与实验材料资源库已经完成2000余个国家科技基础资源调查专项、国家重点研发计划等在内的一批国家科技计划以及地方相关科技计划项目的资源汇交，汇交资源量超过200万份。

加强资源开放共享与服务。国家生物种质与实验材料资源通过资源的整理整合和平台构建，推动了资源从收集到服务的标准化、信息化。截至2020年年底，31个国家生物种质与实验材料资源库逐步形成了标准规范体系，通过与“中国科技资源共享网”的互联互通，有效地促进了资源共享。31个国家生物种质与实验材料资源库实现5840万条资源记录的数字化，通过网络开放共享的资源记录达到5428万条。2020年，累计服务用户单位2.85万个，累计服务用户65.3万人次，在线服务系统访问量达1809.9万人次。国家水生生物种质资源库（长江鱼类资源子库）以银鲫、四大家鱼等大宗淡水鱼类为主，又采集和保存了长吻鮠、瓦氏黄颡鱼、岩原鲤等长江特色鱼类，为全国养殖单位、苗种繁育单位和科研单位提供活体种质资源和科技服务。所属珍稀水生动物资源子库是世界仅有的长江江豚资源库，拥有全球唯一的长江江豚人工饲养繁殖群体。资源库以长江江豚保护为抓手开展科研工作，目前已经成为支撑我国长江江豚研究、保护和宣传工作的重要资源平台。国家海洋水产种质资源库共建单位中国科学院海洋研究所建设的标本馆，保存了6000余号深海生物标本、700余种大型深海生物标本、1800份超低温保存的生物样品以及8000余株深海微生物样品，保藏了包括微生物、原生、多孔、刺胞、多毛类、甲壳、软体、棘皮、鱼类等门类的深海生物，保藏方式以液浸、干制和超低温冷冻等为主。标本馆收藏了从沿岸、潮间带、海洋水体直到数千米深的深海海底等生态环境的标本。

积极服务国家重大需求。国家资源库积极为国家经济社会发展和人民生命健康科学研究提供支撑服务。由国家微生物科学数据中心和国家病原微生物资源库等机构联合建设的新型冠状病毒国家科技资源服务系统（http://nmdc.cn/#/nCoV）发布了由中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所成功分离的我国第一株病毒毒种信息及其电镜照片、新型冠状病毒核酸检测引物和探针序列等国内首次发布的重要权威信息。随着新型冠状病毒科研工作的进展，服务系统及时动态发布新型冠状病毒相关科技资源和科学数据的权威信息，为新型冠状病毒科学研究提供重要支撑，并为疫情防控提供科技资源专题服务。2020年7月1日，国家病原微生物资源库牵头编制的中华预防医学会团体标准《病原微生物菌（毒）种保藏数据描述通则》（T/CPMA 011-2020）发布。该标准是我国病原微生物保藏领域第一个卫生健康行业标准，明确提出并规范了我国保藏机构“硬件”建设标准，为近年各级保藏机构建设提供了技术规范。国家病毒资源库在相关资源的收集保存、鉴定评价和技术研发等工作中实现了特色方向性建设与技术突破，建立了新冠病毒以及相关人类冠状病毒的实验室检测技术，已经应用于武汉市新冠感染病人抗血清应答的持续跟踪以及疫苗接种人群的抗体应答调查；持续推进媒介传播病毒的检测技术建设与应用，部署病毒学基础机制研究相关重要技术平台建设，取得了一定进展和成效。在资源挖掘利用方面，国家病毒资源库坚持自主开展病毒资源鉴定分离，同时加强病毒相关样本资源的利用和价值发挥，通过开展实验检测活动，挖掘并解决样本资源中可能包含的重要科学问题。中国人脑组织资源库为脑科学相关领域研究者提供符合伦理规范、具备相对完整临床资料和病理检测结果的人脑组织样本，在很大程度上改善了中国科学家“无脑可用”的窘迫状况。国家非人灵长类实验动物资源库支撑攻关项目研发及试验，快速开展新型冠状病毒灭活疫苗（Vero细胞）、模型构建等研究，自主研发的科维福TM新型冠状病毒灭活疫苗已于2021年6月9日上市供应国内紧急使用，为我国抗击新冠肺炎疫情再添利器。

国家水生生物种质资源库保存的水生生物种质资源

服务国家安全。国家动物标本资源库牵头开展了中国科学院重点项目“国门入侵生物预防与控制技术”研究，建立并完善了国门生物安全动物标本分馆以及西南地区动物分馆等实体库和信息库，完成了26种新截获有害生物风险分析和评估报告，对816种陆栖脊椎动物开展了引种风险和生态位模型基础上的潜在野生种群建立区域的预测研究，推进了中国入侵物种快速鉴定平台的整合与优化集成，建立了中国入侵物种共享技术服务体系，构建了我国入侵生物信息库。国家犬类实验动物资源库为国内10省38家科研院所、安评机构提供实验犬及相关技术服务，为国内绝大多数新药安全评价中心提供Beagle犬服务，为我国医学及生物医药事业的发展提供实验动物基础资源保障条件。同时资源库承担广东省海关检测犬复训工作，为保卫国门生物与生态安全作出了较大贡献。国家标准物质资源库食品安全计量研究团队凭借扎实的科研积累和技术功底，接受了国家市场监管总局委托的面粉中三聚硫氰酸三钠盐、苯甲羟肟酸等10种违禁添加物应急筛查分析任务；在无有效参考资料的情况下，完成了全部违禁物质筛查分析方法的建立，并对山东、河南、江苏、福建、河北等省市送检的163批实际样品进行了检测；首次建立的三聚硫氰酸三钠盐、苯甲羟肟酸等分析方法，填补了现阶段面粉中相关违禁物质检测方法的空白，为食品安全风险监测提供技术支持。

国家岩矿化石标本资源库依托收集保存的岩矿化石标本建立中国古生物化石群专题

国家生物种质与实验材料资源库进入新发展阶段

生物种质与实验材料是国家科技创新必备的物质基础，是实现科技进步的基本保障，进一步加强资源库建设、加快资源收集、加强资源的规范管理、推进开放共享是“十四五”期间的重要工作。

国家生物种质与实验材料资源库建设要以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻落实创新驱动发展战略，围绕建设世界科技强国、质量强国、人才强国等国家重大战略需求，以提升资源保障能力、提高资源供给质量和利用效率为导向，大力提升科研机构自主研发能力，构建具有国际竞争力、高水平的资源平台体系，推进体制机制改革创新，提高资源的开放共享和利用效率，为实现世界科技强国建设目标提供强大物质支撑和条件保障。

一是加强顶层设计，优化布局。加强国家生物种质与实验材料资源库体系的顶层设计和系统布局，以形成网络化的支撑体系为目标，避免重复建设，明确优化功能定位和布局，突出重大需求和问题导向，强化超前部署，推动基础条件保障能力建设与发展。

二是强化统筹协调，分类管理。加强各部门之间、中央与地方之间在国家资源库建设上的统筹协调发展。制定有针对性的管理政策和制度，加快推进高效开放共享、合理评价和支持引导等方面的重大措施实施，吸引社会多方力量和多元化资本投入资源库建设，全面提升国家科技创新能力和水平。

三是加强自主研发，提升水平。着力开发具有自主知识产权的资源收集和保藏技术，健全技术支撑体系，为提升生物种质与实验材料资源原始创新能力、提高国家核心竞争力提供重要保障。

四是加强开放共享，强化服务。完善资源开放共享机制，进一步加强资源整合，全面系统盘活存量，强化高效优质公共服务。坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康的重大需求主动开展高质量、高标准资源、技术、人才服务，不断提升国家资源库支撑服务能力。