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：“掌握了一個生物保藏庫，就相當(dāng)于掌握了一大批工廠?！比缃竦奈⑸锼瑹o疑就擁有這樣一個世界級的寶庫。

　　落戶在中國科學(xué)院微生物研究所的國內(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)共享平臺已經(jīng)匯聚了來自51個國家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)，微生物所正在國際合作中承擔(dān)更多責(zé)任?！蔽⑸锼L錢韋在接受《中國科學(xué)報》采訪時說。

　　“共享平臺使我國科學(xué)家能以全球視野組織、協(xié)調(diào)各國相關(guān)力量，建立全球性的合作框架。同時，也推動著中國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)共享平臺負(fù)責(zé)人、國家微生物科學(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”——中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心（CGMCC）。

　　“這是國內(nèi)第一個通過國際標(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)過全球激烈競爭，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(diǎn)”全球微生物及其遺傳資源的重要平臺。

　　2019年，國家微生物科學(xué)數(shù)據(jù)中心作為20個首批啟動的國家級科學(xué)數(shù)據(jù)中心之一啟動，微生物所成為牽頭單位，使我國微生物資源相關(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”，彼時馬俊才同時肩挑世界和國家微生物科學(xué)數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)人兩個職位。但他還有更大的心思——解決長期以來全球微生物資源數(shù)據(jù)平臺存在的各國數(shù)據(jù)分散、用戶無法一站式檢索的問題。

　　于是，國家微生物科學(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際合作計劃，搭建了全球微生物資源數(shù)據(jù)共享平臺，匯聚了來自51個國家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，這個平臺就像一個“通天塔”，通過這個體系，中國可以組織和協(xié)調(diào)各國研究力量，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)國際 

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

　　據(jù)介紹，該共享平臺免費(fèi)開放，所有微生物數(shù)據(jù)向全世界共享?！跋喈?dāng)于全世界不同國家的微生物在一個統(tǒng)一的淘寶平臺上展銷?！瘪R俊才說，它可以讓發(fā)展中國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；對于發(fā)達(dá)國家來說，它可以提供其評價體系中強(qiáng)調(diào)的微生物資源對全世界所做的貢獻(xiàn)。

　　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，他表示，數(shù)據(jù)平臺可以清晰顯示出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)評價報告現(xiàn)在由我們出，我們的數(shù)據(jù)庫具有權(quán)威性、完整性?！瘪R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數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的微生物資源，都有唯一編號和標(biāo)識符?！?/p>

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

　　不僅如此，中國國家微生物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(jī)構(gòu)參與這一國際合作計劃，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)展成了國際微生物實(shí)物資源的合作。

　　“雖然微生物會變異，但它有模式標(biāo)準(zhǔn)的依托。萬種微生物測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，對其測序可以提高人類對微生物的認(rèn)知能力，對生物技術(shù)研究和生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展也具有重要的價值。

　　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)測序的僅有7000種，完成對其余1萬余種模式細(xì)菌的測序正是研究團(tuán)隊的目標(biāo)。對此，美國紐約大學(xué)教授Martin Blaser在發(fā)表于《科學(xué)》的評價中稱：“這是一個非常好的起點(diǎn)”，也是“一個非常有價值的項目”。

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

　　虛實(shí)結(jié)合 打造高地 

　　“我們既擁有世界的，也擁有國家的數(shù)據(jù)庫，這兩套體系是我們在微生物資源研究和外合作交流方面的一個極大的優(yōu)勢。”錢韋說.

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

　　談起對數(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，打造微生物領(lǐng)域的“物聯(lián)網(wǎng)”，以數(shù)據(jù)帶動知識體系和實(shí)物資源體系的發(fā)展；在微生物數(shù)據(jù)方面培養(yǎng)出世界級的大科學(xué)家。

　　“正是在中國政府、中國科學(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，中心每年都會舉辦國際研討會、培訓(xùn)班，甚至還走出國門，把相關(guān)會議和培訓(xùn)延伸到了國外，對于拓展國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)共享平臺將進(jìn)一步吸收更多的國際伙伴加入到這一合作網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建國際上最大、最權(quán)威的微生物識別平臺；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。他們還計劃在國際上提出“完成人類全部原核生物的基因組測序”計劃，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)”。