国际微生物大数据平台的应用与启示

启动“模式微生物基因组测序、数据挖掘及功能解析全球合作计划”（GCM 2.0）：从微生物资源数据到实物资源的共享利用

模式菌株（type strains）是在给微生物定名、分类记载和发表时，作为分类概念的准则，即以纯菌（可繁殖）状态所保存的菌种。模式菌株由于其参考性和唯一性，对微生物的鉴定、功能研究和大规模组学数据分析都具有重要的价值。目前已知的微生物模式菌株广泛地分布在全球的保藏中心，已测序的微生物基因组还存在大量的空缺。通过对所有已知物种的模式菌株进行组学数据解析，具有重大的科学意义和战略意义。随着测序成本降低和海量数据分析能力的提升，发起大规模的测序计划，开展以序列分析和功能挖掘为基础的研究，已是大势所趋。

2017 年 10 月，由中国科学院微生物研究所牵头，联合全球 12 个国家，共同发起了“模式微生物基因组测序、数据挖掘及功能解析全球合作计划”（Global Catalogue of Microorganisms 10K Type Strain Sequencing Project）_。该计划将在 5 年内完成超过 10 000 种的细菌、真菌、古生菌模式菌株基因组测序，覆盖目前已知的全部细菌、古菌模式菌株以及重要的真菌模式菌株，建立全球微生物模式菌株基因组和微生物组测序合作网络，覆盖超过 20 个国家的 30 个主要保藏中心，从全球微生物资源保藏中心选择目前未进行测序的模式微生物菌株，完成超过总体90%以上的微生物模式菌株的基因组测序。

作为中国牵头的国际大科学计划，该计划将建立覆盖全球主要合作伙伴，尤其是发展中国家的科技资源共享网，聚集全球微生物领域优势科技资源和顶尖科学人才，帮助解决领域基础和前沿的重大科学问题，也为《生物多样性公约》履约和《名古屋议定书》中的生物资源跨国转移及惠益分享机制等国际合作贡献中国智慧和中国方案，充分体现了我国在微生物领域的科技创新竞争力和国际引领的综合能力。

思考与建议

积极提供数据增值服务，确保全球微生物资源数据合作计划的顺利实施

“全球微生物资源目录合作计划”（GCM 1.0）目前已经有来自美国、法国、德国、日本、中国、印度、越南、巴西等 46 个国家的 120 个国际微生物资源中心正式加入，40 万株微生物实物资源的信息汇集到中国团队开发的数据平台。在这120 个国际微生物资源中心中，发达国家的和发展中国家的基本上各占一半。这么多发达国家和发展中国家的微生物资源保藏中心之所以向 WDCM 免费提供他们的数据，是由于其开发的微生物综合大数据平台，能够针对发达国家和发展中国家的保藏中心提供各自所需的个性化增值服务。以欧洲最大的微生物资源保藏中心——德国微生物菌种保藏中心（Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH，DSMZ）为代表，当他们把其保存的 3 万多微生物资源目录的数据提交到 WDCM 的数据平台后，我们可以通过开发的数据挖掘系统，清晰地了解全世界科学家和产业界在过去 30 年里使用 DSMZ 出售的菌种，撰写了多少科学论文，申请了多少国际专利，产生了多少核酸序列数据，也就是说我们可以告知 DSMZ 他们在过去 30 年里为国际学术界做出了多大的贡献。DSMZ 所长在撰文描述他们在过去几十年的发展历程时，也使用了我们提供的数据。以越南典型培养物保藏中心（Vietnam Type Culture Collection，VTCC）为代表的发展中国家保藏中心，通过加入 WDCM 这一全球合作计划，可以方便地使用 WDCM 的大数据平台，建立自己的对外主页和网上菌种目录数据库；还可以通过 WDCM 这一全球化信息平台把自己的菌株信息展示给全世界，提高自己的知名度，促进全球微生物资源数据的共享。GCM 1.0 是国际微生物资源领域由我国倡导和实施并获得广泛响应的国际合作计划，摸索了一套整合全球微生物资源数据的有效机制，促进了微生物资源数据的全球共享利用，也确立了我国在微生物资源数据共享方面的引领地位。