大数据大而无用？中国科学院微生物所研究员马俊才不这么认为。主持国内外生物相关数据库建设十余年，在他看来，其关键在于能否用大数据创造价值。“用好了，它就是金山；放着不用，它就是僵尸数据。”
记者通过近日在京发布的最新中国科学院生物资源目录了解到，目前该数据库已汇集了中科院40个研究所72家生物资源库馆，超过743万份生物资源数据。从支撑前沿研究、助力生物多样性保护到构筑生物安全防御体系……中科院历时六年打造的这座生物资源“金山”正在各个领域辐射能量。
科技创新，它是“压舱石”
中国是世界生物资源最丰富的国家之一，无论是种类和数量都居世界前列。为加强战略生物资源的收集、保护、研究和利用，2016年中国科学院战略生物资源计划（BRP）应运而生。目前，BRP已形成“5+3+1”网络构架，即中科院植物园、标本馆、资源库、生物多样性监测与研究网络、实验动物平台等5个资源收集保藏平台，3个资源评价与转化平台和1个信息中心。其中基于各个保藏平台收集的生物资源数据已逾743.8万条。
这些实物资源及其信息平台已经成为生命科学研究与创新的“压舱石”。
BRP信息中心主任马俊才介绍，单是2021年，基于相关资源的研究就频频登上国际顶刊，给中国科学前沿探索增添了无数亮色。例如，中科院院士李家洋等联合国内多个团队利用基因组编辑技术在四倍体野生稻的从头驯化研究中取得重大进展，有助大幅提升粮食产量并增加环境变化适应性；中国科学院昆明植物所研究员李德铢通过国际合作，构建了被子植物科级水平迄今最为完整的“生命之树”；中科院昆明动物研究所研究员张国捷与深圳华大生命科学研究院合作，组装出了来自父母本的两套高质量基因组，展示了狨猴作为医学模式物种的潜在优势……
“实验动物是现代生命科学研究的重要组成部分，许多功能验证和安全评价更离不开这些活的‘精密仪器’。现在，我们已经建立了全国最大的实验动物和资源数据平台。”中科院实验动物平台工作委员会成员、中国科学院生物物理研究所研究员田勇说。
据介绍，这个涉及中科院18家成员单位的平台保藏了超过5000个动物品系76万只实验动物。其资源信息数字平台自2017年正式上线以来，数据逐年增长，目前已收录20795个品系的模式与实验动物模型，包括小鼠、斑马鱼、果蝇、猪、非人灵长类等9种实验动物模型，这些动物及其模式成为生命科学创新的源泉。
田勇表示，通过构建实验动物基础数据及多组学数据库，相关数据的共享与应用将进一步辐射至全国。例如，通过实现与国家实验动物资源数据库信息对接与汇交，进一步打造国际模式生物中心，助力神经科学、癌症、干细胞和表观遗传等领域研究。
在生物遗传资源信息平台建设方面，依托中国科学院微生物研究所的中国普通微生物菌种保藏中心承担着我国专利生物材料的保藏工作。据该中心主任周宇光介绍，截至目前，中心共保存用于专利程序的生物超过2.4万株，位居全球48个布达佩斯条约国际保藏中心的第二位，累计为超过3.3万件生物技术发明专利提供了专利生物材料的保藏服务，为我国生物技术领域创新发展提供了有力支撑。
生物保护，它有“一本账”
笔筒树被称为植物界的“活化石”。这种生长于距今3亿6000年前中生代侏罗纪时期的蕨类植物，曾是同时代植食性恐龙的“口粮”。目前其野生植株仅在我国南部和东南亚地区的部分国家有少量残存。
中国科学院华南植物园植物科学中心的研究人员通过开展野生笔筒树野外调查、孢子人工繁育等，尝试在广东省开展人工繁育的幼苗回归实验，并进行异地引入。相关工作增加了笔筒树的野外分布。
在生物多样性保护中，本土植物迁地保护是一项重要内容。据中国科学院西双版纳热带植物园相关负责人介绍，目前中国科学院13家院属或双管植物园新增迁地保护植物引种号8877个，包含已鉴定植物3891种，其中本土植物2949种，占比75.8%。中国迁地保护植物大数据平台数据量突破1000万条，在植物信息查询、科学普及方面影响力进一步提升。
除了植物园体系，中科院生物标本馆体系还有“另一本账”。
“中科院标本馆是中国乃至亚洲最大的生物标本馆。”中国科学院生物标本馆（博物馆）工作委员会主任、中国科学院动物研究所副所长乔格侠和研究员陈军介绍，这个由19个研究所作为依托单位的20家生物标本馆（博物馆）体系，收藏的生物标本资源涵盖了动物、植物、菌物、古生物等，目前生物标本馆体系共保藏各类生物标本达2283.6万号，其中定名标本1228.4万号，模式标本33.8万号；近一半标本完成了数字化整理工作。
基于此，我国科学家汇编成《中国植物物种名录2021版》《中国兽类标本馆藏数量》和《中国兽类目录（2021版）》；编著了《中国生物多样性红色名录：脊椎动物（第三卷）爬行动物》；遴选出涵盖我国当前重要且濒危的野生植物，形成新版《国家重点保护野生植物名录》。“这将有利于拯救濒危野生植物，维护生物多样性和生态平衡，是我国积极践行生态文明、建设美丽中国的重要举措。”乔格侠说。
不止如此，中国生物多样性监测与研究网络（Sino BON）已建成了覆盖全国30个主点60个辅点、包含针对动物、植物、微生物等多种生物类群的10个专项监测网和1个综合监测管理中心，为我国生物多样性监测和研究发挥了示范和引领作用，也为我国生物多样性保护策略提供了多样化的信息服务与决策支撑。
在今年10月于昆明举行的《生物多样性公约》缔约方大会第十五次会议（COP15）上，中科院作为生物多样性保护方面的国家战略科技支撑力量深度参与其中。开设学术论坛、开展主题报告、承办主题展览、发布全球生物图片搜索引擎……中科院科技促进发展局副处长杨明表示，中科院一直在呼吁和推动生物多样性保护和文化建设，下一步将产生更多更有影响力的成果，用科技创新服务中国国际履约。
生物安全，它是一道“照妖镜”
一个真菌毁灭一个产业。这在世界历史上有案可循。
曾作为天然橡胶原产地及主要种植区的巴西橡胶产量从全球原90%的市场份额降到不足1%，连本国需求也无法满足。
其罪魁祸首就是橡胶南美叶疫病菌（SALB）。1910年来，所有对抗SALB的尝试都落空了。该病菌也因此被联合国毒品和犯罪问题办公室列为生物武器。中国进境植物检疫也明确禁止美洲橡胶属芽、苗、籽入境。
“类似这样的有害真菌及生物名目繁多。”中科院生物资源衍生库负责人、微生物所研究员蔡磊说，例如联合国粮农组织警告称，目前在欧洲蔓延的小麦秆锈病的Ug99小种可能给世界小麦产区带来重创。此外，小麦上毁灭性的真菌病害麦瘟病已经蔓延至我国近邻孟加拉国，对我国粮食安全存在直接威胁。因此，开展相关病害的监测工作迫在眉睫。
我国是世界上农林产品进口数量最大的国家之一，每年进口大量的粮食、木材、水果、种苗等。如何守牢国门关口，防治外来有害生物入侵？在蔡磊看来，准确、完善的生物资源数据库就如同一道“照妖镜”，能为国门生物安全建设提供重要的基础性数据。
作为“新成员”，中科院生物资源衍生库平台所属检疫性及有害微生物参比物质及标准库主要围绕国门生物安全防御体系“智能化”建设的重大需求，通过系统梳理检疫物种存在的分类问题，建立检疫性菌物综合“知识库”，为解决口岸在检疫性菌物检测标准化、智能化、便利化中的重大科研需求提供基础材料、数据和解决方案。
除此之外，生物标本馆体系也为检验检疫和生物安全一线部门提供专业支撑，包括出入境动植物鉴定、标本制作、技能培训等。
不只是服务科学探索与国家战略需求，马俊才表示，BRP平台还面向公众在更大范围内开放共享。“不论是动物、植物、微生物资源，只要在BRP平台关键词一栏输入一种生物种的名字就可以实现检索的功能，按需‘淘宝’。”他说，据悉，2020年，BRP共提供了44875株/份资源，提供科普服务5159267人次。
“生物资源是生物科技创新的重要物质基础，当前国际国内都在加速相关资源的信息化建设和开发应用。我们有优势，也有挑战。”中科院微生物所副所长向华说。对此，马俊才也表示，我国是生物资源大国，相关领域和科学家和机构在国际上的影响力正在逐步提升。但与发达国家相比，我国在生物资源标本收藏、管理和可持续利用方面还有较大差距，在战略生物资源保护与发展方面仍然任重而道远。
“我们需要不断加强对战略生物资源的科学认知。深入开展生物资源的全面调查，进一步推进生物标本资源的保藏、利用与共享，推进‘后2020时代’的全球生物多样性保护和经济可持续发展进程。”BRP科学指导委员会顾问陈宜瑜院士在接受《中国科学报》采访时曾说。
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