對策與建議

1 .全面系統(tǒng)地布局我國微生物資源調(diào)查

我國雖然已經(jīng)收集保藏了大量微生物遺傳資源，資源規(guī)模數(shù)量處于世界前列，但目前缺少有目的、有計(jì)劃、系統(tǒng)持續(xù)的國家層面微生物資源普查項(xiàng)目。我國應(yīng)在全國范圍內(nèi)有針對性地進(jìn)行戰(zhàn)略部署，對微生物遺傳資源特別是重要微生物資源開展全面持續(xù)的普查勘探。針對已知具有應(yīng)用價(jià)值的微生物類群，對我國有代表性的不同生態(tài)地區(qū)進(jìn)行廣泛的調(diào)查、分離、收集，開展系統(tǒng)學(xué)、分類學(xué)研究，以及類群之間親緣關(guān)系和系統(tǒng)演化理論的探討，并以類群之間的親緣關(guān)系為指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)更多可利用物種，為篩選新的有應(yīng)用價(jià)值的微生物研究提供基礎(chǔ)。

充分利用我國自然極端環(huán)境地域的特點(diǎn)，選擇具有特殊化學(xué)因子的鹽湖、堿湖、熱泉、深海等，在現(xiàn)有微生物遺傳資源獲取技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展采樣、分離、培養(yǎng)等新的方法技術(shù)，進(jìn)行系統(tǒng)的微生物遺傳資源物種及基因分析，包括以物種分離為基礎(chǔ)的系統(tǒng)分類和系統(tǒng)進(jìn)化，以及以環(huán)境基因?yàn)榛A(chǔ)的分子生態(tài)學(xué)。挖掘極端微生物及難培養(yǎng)微生物的菌種資源及基因資源，揭示分布規(guī)律及物種多樣性，為生命起源、系統(tǒng)進(jìn)化提供依據(jù)，為科學(xué)研究及應(yīng)用開發(fā)提供材料。

2. 加強(qiáng)微生物和細(xì)胞資源收集和保存工作力度

加強(qiáng)各高校、研究機(jī)構(gòu)保藏的微生物菌種和細(xì)胞資源的整合，開展國內(nèi)分散資源的有效集成和保護(hù)，提高資源保藏的安全水平，促進(jìn)微生物菌種和細(xì)胞資源的社會共享利用。建設(shè)國家綜合性微生物菌種和細(xì)胞資源長期備份庫，完善我國微生物和細(xì)胞資源保藏體系，以應(yīng)對重大地質(zhì)災(zāi)害、防范戰(zhàn)爭威脅。

利用現(xiàn)代信息技術(shù)，建立功能強(qiáng)大的微生物和細(xì)胞資源數(shù)據(jù)庫，收集包括微生物菌種和細(xì)胞資源采集信息、生理生化信息、酶學(xué)及代謝產(chǎn)物活性信息、核酸序列信息在內(nèi)的生物資源信息。建立生物信息學(xué)數(shù)據(jù)處理、功能分析和結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件環(huán)境，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，促進(jìn)生物資源科學(xué)數(shù)據(jù)的共享。

3. 開展微生物和細(xì)胞資源大規(guī)模評價(jià)挖掘

我國自然微生物資源極為豐富，但微生物科技資源匱乏，這已成為制約我國生物技術(shù)和生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。以高通量篩選技術(shù)為手段，高效篩選、評價(jià)具有生物技術(shù)開發(fā)價(jià)值的微生物物種、基因、代謝功能及代謝產(chǎn)物，獲得在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、制藥、能源、環(huán)保等領(lǐng)域具有應(yīng)用前景的微生物菌株、復(fù)合微生物體系、基因、酶及其他代謝產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)微生物資源儲備、研究評價(jià)和開發(fā)利用的有機(jī)整合，建立從微生物資源到利用之間的橋梁。

（1）微生物代謝產(chǎn)物資源庫。微生物多樣的代謝機(jī)制為利用合成生物學(xué)等方法創(chuàng)制新結(jié)構(gòu)化合物提供了豐富的元件。以菌種庫為基礎(chǔ)，通過微生物的基因組評價(jià)，積累代謝多樣性豐富的菌種，并通過各種表征手段獲得標(biāo)準(zhǔn)化的代謝產(chǎn)物相關(guān)元件庫，利用基因組挖掘方法激活沉默的代謝基因簇，構(gòu)建天然產(chǎn)物樣品庫、半純化的天然化合物樣品庫等微生物代謝產(chǎn)物資源庫并進(jìn)行應(yīng)用功能開發(fā)。

（2）難培養(yǎng)微生物遺傳資源發(fā)掘。基因測序技術(shù)和組學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和日臻成熟，為微生物資源研究提供了新的方法和機(jī)遇。建立環(huán)境基因組技術(shù)，可避開培養(yǎng)“瓶頸”而直接從環(huán)境中獲取?DNA；建立并完善元基因組文庫構(gòu)建、目的基因高效篩選、極端酶基因高效表達(dá)等技術(shù)，以尋找新基因、開發(fā)新的生物活性物質(zhì)以及研究群落中微生物的多樣性等，可以加快發(fā)掘微生物遺傳資源，為開發(fā)和利用自然界中?99%?的尚未被利用微生物基因資源提供必不可少的技術(shù)手段和資源。

（3）干細(xì)胞臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用。隨著干細(xì)胞相關(guān)基礎(chǔ)研究的深入，該領(lǐng)域正處于向臨床應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的重要階段。根據(jù)我國當(dāng)前的社會發(fā)展階段、領(lǐng)域特點(diǎn)和態(tài)勢，加強(qiáng)干細(xì)胞資源庫、臨床和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的頂層設(shè)計(jì)，合理布局基礎(chǔ)和轉(zhuǎn)化工作。在明晰干細(xì)胞成藥路徑的基礎(chǔ)上，兼顧質(zhì)量體系和產(chǎn)權(quán)保護(hù)，統(tǒng)籌國內(nèi)發(fā)展和國際競爭，推動臨床應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化。

4 .加強(qiáng)微生物相關(guān)法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)

微生物資源及其應(yīng)用與人類健康、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和環(huán)境具有極其密切的關(guān)系。雖然我國已經(jīng)在重大疾病、專利申請等領(lǐng)域頒布了若干相關(guān)的法律，但對于資源的有效收集、保藏和開放共享仍然缺乏實(shí)用、有力的制度保障。建議針對發(fā)明專利、生物安全、農(nóng)業(yè)安全、環(huán)境安全等領(lǐng)域，研究出臺具有一定強(qiáng)制性的微生物資源保藏和共享規(guī)則制度，避免微生物資源的流失和濫用，切實(shí)保障戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

（楊蕾蕾，中國科學(xué)院微生物研究所；李婷，中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院；鄧菲，中國科學(xué)院武漢病毒研究所；郝捷，中國科學(xué)院動物研究所；逄少軍，中國科學(xué)院海洋研究所；宋立榮，中國科學(xué)院水生生物研究所；陳躍磊，中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院，周宇光，中國科學(xué)院微生物研究所。《中國科學(xué)院院刊》供稿）

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