中國科學院微生物研究所微生物資源與大數(shù)據(jù)中心
中國科學院微生物研究所 北京 100101
2016 年中科院微生物所成立了微生物資源與大數(shù)據(jù)中心(以下簡稱“中心”),中心聚焦微生物實物資源及其數(shù)據(jù)資源的功能挖掘,創(chuàng)新研究策略與方法,提升微生物資源的共享、開發(fā)和利用水平,基于大數(shù)據(jù)的研究和信息發(fā)現(xiàn)成為生命科學研究特別是微生物領域研究的新范式,并改變生物產業(yè)格局,催生產業(yè)新業(yè)態(tài)。中心下設生物資源保藏部,微生物資源開發(fā)與技術服務部和數(shù)據(jù)集成與服務部,依托我國最大的微生物物種多樣性資源庫,用于開展特色資源收集和新方法、新技術研發(fā),結合針對微生物組學大數(shù)據(jù)分析策略研究,為微生物資源的挖掘和利用提供新的思路和手段,建設規(guī)模化的滿足生物技術創(chuàng)新與產業(yè)化需求的生物技術服務平臺,服務國民經濟發(fā)展。
微生物資源與大數(shù)據(jù)中心生物資源保藏部(中國普通微生物菌種保藏管理中心,China General Microbiological Culture Collection Center, CGMCC)是我國最大的微生物菌種保藏中心,致力于微生物資源的保護、共享和持續(xù)利用,開展專利生物材料保藏和微生物鑒定、檢測等專業(yè)技術服務。
CGMCC 成立于 1979 年,核心工作任務是圍繞我國生命科學研究、生物技術創(chuàng)新和產業(yè)發(fā)展等重大需求,探索、發(fā)現(xiàn)、收集國內外的微生物資源,妥善長期保存管理;在保證生物安全和保護知識產權的前提下,為工農業(yè)生產、衛(wèi)生健康、環(huán)境保護、科研教育提供微生物物種資源、基因資源、信息資源和專業(yè)技術服務。作為國家知識產權局指定的專利微生物保藏中心,自1985 年起,承擔用于專利程序的生物材料保藏管理工作;1995 年,經世界知識產權組織批準,成為布達佩斯條約國際保藏中心;是科技部和財政部認定的國家微生物資源平臺的 9 家國家級微生物保藏中心之一;是國際菌種保藏聯(lián)合會(WFCC)會員。
目前,CGMCC 保藏各類微生物菌種 57 000 余株, 5 900 余種;保存微生物基因組和元基因文庫超過 100 萬個克隆。其中,用于專利程序的微生物菌種、動物細胞株、植物種子等生物材料 13 600 余株,位居全球 46 個布達佩斯條約國際保藏中心的第二位。2010 年,CGMCC 通過質量、環(huán)境及職業(yè)健康管理體系認證,是我國第一個通過 ISO9001質量管理體系認證的生物資源保藏中心,建立了國際一流水平的保藏技術平臺,以及從形態(tài)到 DNA 分子水平較完善的微生物分類鑒定技術方法,持續(xù)開展保藏菌種的標準化整理、鑒定評價,提高共享菌種資源的質量和技術服務水平,不斷滿足科研、教學、生產對微生物資源日益增長的需求。
作為我國保存微生物種類、菌株數(shù)量最多的公益性、服務性保藏中心,幾十年來,CGMCC 累計向社會各界提供各類微生物菌種超過百萬株,被廣泛應用于科研、教學、工農業(yè)生產、醫(yī)藥健康、環(huán)保等領域,為我國生命科學和生物技術研究,抗生素工業(yè)、酶制劑工業(yè)等現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)的建立和快速發(fā)展,以及傳統(tǒng)釀造工業(yè)的技術進步,發(fā)揮了積極的作用,產生了巨大的社會效益和經濟效益。同時,CGMCC 利用其技術條件和專業(yè)隊伍,圍繞微生物學研究,以及生物安全、食品安全、環(huán)境保護等重大主題,為科研、教育、生產單位提供菌種鑒定、細胞成分分析、安全評價等專業(yè)技術服務,服務于政府行政管理,促進產業(yè)有序發(fā)展。
微生物資源與大數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)集成與應用服務部,是以全球微生物菌種保藏目錄現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源、影響力及數(shù)據(jù)分析為基礎,建立的微生物資源的大數(shù)據(jù)挖掘平臺,集成生物信息學分析平臺,微生物基因組分析、代謝網(wǎng)絡重構與途徑設計、跨組學數(shù)據(jù)集成分析等技術平臺。其重要組成部分為世界微生物數(shù)據(jù)中心(WFCC-MIRCEN World Data Centre for Microorganisms, WDCM)。
WDCM 由世界菌種保藏聯(lián)盟在 20 世紀 60 年代建立,是全球微生物領域最重要的實物資源數(shù)據(jù)平臺。2010 年,WDCM 落戶中科院微生物所,是我國生命科學領域的第一個世界數(shù)據(jù)中心,微生物資源與大數(shù)據(jù)中心馬俊才主任擔任世界微生物數(shù)據(jù)中心主席。微生物資源與大數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)部,以 WDCM 為平臺,堅持開展“以我為主”的國際合作,通過倡導全球微生物菌種保藏目錄(Global Catalogue of Microorganisms,GCM)重大微生物數(shù)據(jù)資源國際合作計劃,旨在以統(tǒng)一數(shù)據(jù)門戶的形式,對全世界科技界和產業(yè)界提供微生物菌種資源的信息服務,為生物多樣性公約在微生物領域的實施和執(zhí)行提供最重要的支撐。作為一個微生物數(shù)字資源整合的大數(shù)據(jù)平臺,GCM 還利用先進的數(shù)據(jù)挖掘手段,從全球超過 600 萬已發(fā)表的微生物文獻及專利中,進一步提取了微生物資源的后續(xù)研究和利用的信息。目前已經有來自美國、法國、德國、荷蘭等 43 個國家和地區(qū)的 110 個微生物資源保藏機構正式參加這一計劃。同時也與亞洲生物資源網(wǎng)絡(ANRRC)、歐洲微生物資源中心聯(lián)盟(EMbaRC)等區(qū)域性網(wǎng)絡和俄羅斯、泰國、葡萄牙等國家網(wǎng)絡建立了實質性的合作,為其提供區(qū)域數(shù)據(jù)管理和共享。微生物大數(shù)據(jù)平臺,目前已經處于穩(wěn)定的運行和服務階段,平臺的累計訪問次數(shù)已超過 10 萬次。為微生物領域各國科學家搭建了一個重要的合作平臺,增強科技交流與合作力度,微生物資源與大數(shù)據(jù)中心現(xiàn)已連續(xù)六年召開了微生物數(shù)據(jù)國際研討會,并與聯(lián)合國教科文組織 UNESCO 等機構多次聯(lián)合舉辦微生物數(shù)據(jù)國際培訓班,有全球 25 個國家和地區(qū)超過 100 名專家學者參加。同時,中心以全球視野,于 2016 年在北京聯(lián)合發(fā)布了《中國微生物資源發(fā)展報告 2016》,分析了我國微生物資源保藏現(xiàn)狀及產出,從資源保藏和研究產出兩個角度描繪評估我國微生物研究的發(fā)展情況,為科研規(guī)劃、研發(fā)方向制定提供參考依據(jù)。
微生物資源與大數(shù)據(jù)中心微生物資源開發(fā)與技術服務部,定位于代謝產物制備與分離平臺、酶高通量篩選、功能化合物庫、宏基因組庫、生物合成的元件庫等功能平臺的開發(fā)。
中科院微生物所微生物資源與大數(shù)據(jù)中心,為我國提供了一個有效整合全球微生物資源數(shù)據(jù)的機制和平臺,這一平臺將實現(xiàn)對全球微生物及其遺傳資源的盤點,在國際生物多樣性公約旨在保護資源輸出國利益的前提下,促進微生物資源的共享利用。中心作為一個合作平臺,使我國科學家能夠以全球的角度,組織和協(xié)調各國相關力量,建立全球性合作。
(相關圖片見彩插一、彩插二)
*修改稿收到日期:2017年2月28日