微生物与细胞资源的保存与发掘利用
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对策与建议
1 .全面系统地布局我国微生物资源调查
我国虽然已经收集保藏了大量微生物遗传资源，资源规模数量处于世界前列，但目前缺少有目的、有计划、系统持续的国家层面微生物资源普查项目。我国应在全国范围内有针对性地进行战略部署，对微生物遗传资源特别是重要微生物资源开展全面持续的普查勘探。针对已知具有应用价值的微生物类群，对我国有代表性的不同生态地区进行广泛的调查、分离、收集，开展系统学、分类学研究，以及类群之间亲缘关系和系统演化理论的探讨，并以类群之间的亲缘关系为指导，发现更多可利用物种，为筛选新的有应用价值的微生物研究提供基础。
充分利用我国自然极端环境地域的特点，选择具有特殊化学因子的盐湖、碱湖、热泉、深海等，在现有微生物遗传资源获取技术的基础上发展采样、分离、培养等新的方法技术，进行系统的微生物遗传资源物种及基因分析，包括以物种分离为基础的系统分类和系统进化，以及以环境基因为基础的分子生态学。挖掘极端微生物及难培养微生物的菌种资源及基因资源，揭示分布规律及物种多样性，为生命起源、系统进化提供依据，为科学研究及应用开发提供材料。
2. 加强微生物和细胞资源收集和保存工作力度
加强各高校、研究机构保藏的微生物菌种和细胞资源的整合，开展国内分散资源的有效集成和保护，提高资源保藏的安全水平，促进微生物菌种和细胞资源的社会共享利用。建设国家综合性微生物菌种和细胞资源长期备份库，完善我国微生物和细胞资源保藏体系，以应对重大地质灾害、防范战争威胁。
利用现代信息技术，建立功能强大的微生物和细胞资源数据库，收集包括微生物菌种和细胞资源采集信息、生理生化信息、酶学及代谢产物活性信息、核酸序列信息在内的生物资源信息。建立生物信息学数据处理、功能分析和结构计算软件环境，利用网络技术、大数据分析技术，促进生物资源科学数据的共享。
3. 开展微生物和细胞资源大规模评价挖掘
我国自然微生物资源极为丰富，但微生物科技资源匮乏，这已成为制约我国生物技术和生物产业发展的瓶颈。以高通量筛选技术为手段，高效筛选、评价具有生物技术开发价值的微生物物种、基因、代谢功能及代谢产物，获得在农业、工业、制药、能源、环保等领域具有应用前景的微生物菌株、复合微生物体系、基因、酶及其他代谢产物，实现微生物资源储备、研究评价和开发利用的有机整合，建立从微生物资源到利用之间的桥梁。
（1）微生物代谢产物资源库。微生物多样的代谢机制为利用合成生物学等方法创制新结构化合物提供了丰富的元件。以菌种库为基础，通过微生物的基因组评价，积累代谢多样性丰富的菌种，并通过各种表征手段获得标准化的代谢产物相关元件库，利用基因组挖掘方法激活沉默的代谢基因簇，构建天然产物样品库、半纯化的天然化合物样品库等微生物代谢产物资源库并进行应用功能开发。
（2）难培养微生物遗传资源发掘。基因测序技术和组学技术的快速发展和日臻成熟，为微生物资源研究提供了新的方法和机遇。建立环境基因组技术，可避开培养“瓶颈”而直接从环境中获取 DNA；建立并完善元基因组文库构建、目的基因高效筛选、极端酶基因高效表达等技术，以寻找新基因、开发新的生物活性物质以及研究群落中微生物的多样性等，可以加快发掘微生物遗传资源，为开发和利用自然界中 99% 的尚未被利用微生物基因资源提供必不可少的技术手段和资源。
（3）干细胞临床转化应用。随着干细胞相关基础研究的深入，该领域正处于向临床应用和产业转化的重要阶段。根据我国当前的社会发展阶段、领域特点和态势，加强干细胞资源库、临床和产业转化的顶层设计，合理布局基础和转化工作。在明晰干细胞成药路径的基础上，兼顾质量体系和产权保护，统筹国内发展和国际竞争，推动临床应用和产业转化。
4 .加强微生物相关法律法规和技术标准建设
微生物资源及其应用与人类健康、工业、农业和环境具有极其密切的关系。虽然我国已经在重大疾病、专利申请等领域颁布了若干相关的法律，但对于资源的有效收集、保藏和开放共享仍然缺乏实用、有力的制度保障。建议针对发明专利、生物安全、农业安全、环境安全等领域，研究出台具有一定强制性的微生物资源保藏和共享规则制度，避免微生物资源的流失和滥用，切实保障战略目标的实现。
（杨蕾蕾，中国科学院微生物研究所；李婷，中国科学院广州生物医药与健康研究院；邓菲，中国科学院武汉病毒研究所；郝捷，中国科学院动物研究所；逄少军，中国科学院海洋研究所；宋立荣，中国科学院水生生物研究所；陈跃磊，中国科学院上海生命科学研究院，周宇光，中国科学院微生物研究所。《中国科学院院刊》供稿）