打造“通天塔”，構(gòu)建微生物數(shù)據(jù)科學(xué)“高地”

　　有人曾這樣形容：“掌握了一個(gè)生物保藏庫，就相當(dāng)于掌握了一大批工廠。”如今的微生物所，無疑就擁有這樣一個(gè)世界級(jí)的寶庫。

　　落戶在中國(guó)科學(xué)院微生物研究所的國(guó)內(nèi)外微生物數(shù)據(jù)科學(xué)中心打造的全球微生物資源數(shù)據(jù)共享平臺(tái)已經(jīng)匯聚了來自51個(gè)國(guó)家141家合作伙伴的52萬株微生物實(shí)物資源數(shù)據(jù)?！斑@說明作為全球最大的綜合性微生物研究機(jī)構(gòu)，微生物所正在國(guó)際合作中承擔(dān)更多責(zé)任。”微生物所所長(zhǎng)錢韋在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》采訪時(shí)說。

　　“共享平臺(tái)使我國(guó)科學(xué)家能以全球視野組織、協(xié)調(diào)各國(guó)相關(guān)力量，建立全球性的合作框架。同時(shí)，也推動(dòng)著中國(guó)逐步在微生物資源的開發(fā)應(yīng)用和數(shù)據(jù)共享方面占領(lǐng)國(guó)際微生物研究前沿和主導(dǎo)地位?！比蛭⑸镔Y源數(shù)據(jù)共享平臺(tái)負(fù)責(zé)人、國(guó)家微生物科學(xué)數(shù)據(jù)中心主任馬俊才也表示。

　　從分散數(shù)據(jù)到互聯(lián)互通 

　　作為一家有著60年所齡的研究機(jī)構(gòu)，微生物所有著豐厚的家底。其中之一就是傳承了四五代人的“微生物銀行”——中國(guó)微生物菌種保藏管理委員會(huì)普通微生物中心（CGMCC）。

　　“這是國(guó)內(nèi)第一個(gè)通過國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）認(rèn)證的保藏中心，也是全球最大的微生物資源庫之一。”錢韋自豪地介紹。據(jù)悉，該中心現(xiàn)保藏的實(shí)物菌種資源總量超過8萬株，已成為我國(guó)重要科學(xué)研究和微生物資源的重要寶庫。

　　家有梧桐樹，引得鳳凰來。2010年，經(jīng)過全球激烈競(jìng)爭(zhēng)，世界微生物數(shù)據(jù)中心落戶微生物所。11年來，全球共有77個(gè)國(guó)家的812個(gè)微生物資源保藏中心在該中心注冊(cè)，成為我國(guó)“盤點(diǎn)”全球微生物及其遺傳資源的重要平臺(tái)。

　　2019年，國(guó)家微生物科學(xué)數(shù)據(jù)中心作為20個(gè)首批啟動(dòng)的國(guó)家級(jí)科學(xué)數(shù)據(jù)中心之一啟動(dòng)，微生物所成為牽頭單位，使我國(guó)微生物資源相關(guān)的一系列重要數(shù)據(jù)庫進(jìn)一步完善。

　　作為一名大數(shù)據(jù)研究領(lǐng)域的專業(yè)“選手”，彼時(shí)馬俊才同時(shí)肩挑世界和國(guó)家微生物科學(xué)數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人兩個(gè)職位。但他還有更大的心思——解決長(zhǎng)期以來全球微生物資源數(shù)據(jù)平臺(tái)存在的各國(guó)數(shù)據(jù)分散、用戶無法一站式檢索的問題。

　　于是，國(guó)家微生物科學(xué)數(shù)據(jù)中心和世界微生物數(shù)據(jù)中心牽頭建立了全球微生物菌種保藏目錄國(guó)際合作計(jì)劃，搭建了全球微生物資源數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，匯聚了來自51個(gè)國(guó)家141家合作伙伴的52萬株微生物實(shí)物資源數(shù)據(jù)，形成了全球互聯(lián)互通的微生物數(shù)據(jù)信息化合作網(wǎng)絡(luò)。

　　在錢韋看來，這個(gè)平臺(tái)就像一個(gè)“通天塔”，通過這個(gè)體系，中國(guó)可以組織和協(xié)調(diào)各國(guó)研究力量，建立全球性合作框架，在微生物資源整理整合和數(shù)據(jù)共享方面發(fā)揮引領(lǐng)和主導(dǎo)作用。

　　制定標(biāo)準(zhǔn) 引領(lǐng)國(guó)際 

　　在近日舉行的2021年世界互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)烏鎮(zhèn)峰會(huì)上，全球微生物資源數(shù)據(jù)共享平臺(tái)入選首屆全球12項(xiàng)“攜手構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)空間命運(yùn)共同體精品案例”?！斑@對(duì)我們是很大的鼓勵(lì)。”馬俊才認(rèn)為，所謂的“網(wǎng)絡(luò)空間命運(yùn)共同體”本質(zhì)是通過國(guó)際合作讓參與者受益。

　　據(jù)介紹，該共享平臺(tái)免費(fèi)開放，所有微生物數(shù)據(jù)向全世界共享?！跋喈?dāng)于全世界不同國(guó)家的微生物在一個(gè)統(tǒng)一的淘寶平臺(tái)上展銷?！瘪R俊才說，它可以讓發(fā)展中國(guó)家的微生物保藏中心和資源更好地得到全球的關(guān)注，提高知名度；對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家來說，它可以提供其評(píng)價(jià)體系中強(qiáng)調(diào)的微生物資源對(duì)全世界所做的貢獻(xiàn)。

　　以歐洲最大的保藏中心德國(guó)微生物菌種保藏中心的菌種在全球使用情況為例，他表示，數(shù)據(jù)平臺(tái)可以清晰顯示出1987年以來，全世界用戶用該中心的菌種發(fā)表多少文章，從而了解其在全世界的影響力。

　　“這樣的系統(tǒng)評(píng)價(jià)報(bào)告現(xiàn)在由我們出，我們的數(shù)據(jù)庫具有權(quán)威性、完整性。”馬俊才說，“就像身份證一樣，凡是進(jìn)入全球微生物資源保藏中心注冊(cè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的微生物資源，都有唯一編號(hào)和標(biāo)識(shí)符?！?/p>

　　據(jù)介紹，為了打造高質(zhì)量國(guó)際性數(shù)據(jù)平臺(tái)，國(guó)家微生物科學(xué)數(shù)據(jù)中心聯(lián)合10多個(gè)國(guó)家相關(guān)領(lǐng)域的專家，共同制定了國(guó)際微生物資源領(lǐng)域的第一個(gè)ISO微生物資源數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，解決了長(zhǎng)期以來由于各國(guó)微生物資源中心數(shù)據(jù)管理的不同形式帶來的共享阻礙。

　　不僅如此，中國(guó)國(guó)家微生物中心還啟動(dòng)了全球萬種微生物模式菌株測(cè)序計(jì)劃。目前已有16個(gè)國(guó)家的25個(gè)微生物保藏機(jī)構(gòu)參與這一國(guó)際合作計(jì)劃，并提供了DNA或者菌株資源，這使全球數(shù)據(jù)資源的共享真正發(fā)展成了國(guó)際微生物實(shí)物資源的合作。

　　“雖然微生物會(huì)變異，但它有模式標(biāo)準(zhǔn)的依托。萬種微生物測(cè)序就是以模式微生物為主，這是微生物分類學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)?！卞X韋解釋，對(duì)其測(cè)序可以提高人類對(duì)微生物的認(rèn)知能力，對(duì)生物技術(shù)研究和生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展也具有重要的價(jià)值。

　　據(jù)介紹，目前全世界科學(xué)家已發(fā)表的模式細(xì)菌有17800種，其中已經(jīng)測(cè)序的僅有7000種，完成對(duì)其余1萬余種模式細(xì)菌的測(cè)序正是研究團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)。對(duì)此，美國(guó)紐約大學(xué)教授Martin Blaser在發(fā)表于《科學(xué)》的評(píng)價(jià)中稱：“這是一個(gè)非常好的起點(diǎn)”，也是“一個(gè)非常有價(jià)值的項(xiàng)目”。

　　馬俊才透露，目前這一引領(lǐng)的項(xiàng)目已完成4000多種模式微生物的測(cè)序。

　　虛實(shí)結(jié)合 打造高地 

　　“我們既擁有世界的，也擁有國(guó)家的數(shù)據(jù)庫，這兩套體系是我們?cè)谖⑸镔Y源研究和外合作交流方面的一個(gè)極大的優(yōu)勢(shì)。”錢韋說.

　　據(jù)悉，十余年來，微生物所對(duì)世界微生物科學(xué)數(shù)據(jù)中心和國(guó)家微生物數(shù)據(jù)中心在人財(cái)物力方面給予了不遺余力的支持。目前，團(tuán)隊(duì)固定職員加項(xiàng)目聘用者總?cè)藬?shù)已達(dá)到六七十人，辦公空間將近1500平方米。在醞釀兩中心項(xiàng)目時(shí)，研究所經(jīng)常領(lǐng)導(dǎo)班子全員出動(dòng)，推動(dòng)項(xiàng)目往前走。

　　談起對(duì)數(shù)據(jù)中心未來的期待，錢韋希望，它可以在數(shù)據(jù)科學(xué)的核心算法方面沖破挑戰(zhàn)，解決相關(guān)的“卡脖子”問題；推進(jìn)虛擬數(shù)據(jù)與實(shí)物保藏的聯(lián)動(dòng)，打造微生物領(lǐng)域的“物聯(lián)網(wǎng)”，以數(shù)據(jù)帶動(dòng)知識(shí)體系和實(shí)物資源體系的發(fā)展；在微生物數(shù)據(jù)方面培養(yǎng)出世界級(jí)的大科學(xué)家。

　　“正是在中國(guó)政府、中國(guó)科學(xué)院和微生物所的大力支持下，數(shù)據(jù)中心才有今天的面貌?！瘪R俊才說。得益于這些支持，中心每年都會(huì)舉辦國(guó)際研討會(huì)、培訓(xùn)班，甚至還走出國(guó)門，把相關(guān)會(huì)議和培訓(xùn)延伸到了國(guó)外，對(duì)于拓展國(guó)際合作起到了很好的作用。

　　下一步，馬俊才表示，全球微生物資源數(shù)據(jù)共享平臺(tái)將進(jìn)一步吸收更多的國(guó)際伙伴加入到這一合作網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建國(guó)際上最大、最權(quán)威的微生物識(shí)別平臺(tái)；進(jìn)一步開展數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用，助力病原微生物防控決策，利用微生物支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展。他們還計(jì)劃在國(guó)際上提出“完成人類全部原核生物的基因組測(cè)序”計(jì)劃，以完善和重構(gòu)生命系統(tǒng)發(fā)育樹，建立基于組學(xué)數(shù)據(jù)的微生物分類“金標(biāo)準(zhǔn)”。