五分鐘揭秘！玩轉這個四萬多㎡的國家基因庫

去年９月，小編在國家基因庫開幕前便第一時間探營這個外觀仿若巨大梯田的建築。

時隔半年，位於深圳大鵬新區的中國首個、全球第四個國家級基因庫發生了怎樣的變化？

小編說

深圳國家基因庫

位於生態資源豐富的大鵬新區觀音山一側

遠離都市喧囂，離深圳福田大概有60公里。

從南山驅車前往，大約１小時到達。

身處國家基因庫，就如同來到了一個山野公園

國家基因庫位於山中

外形梯田狀的設計，使得與周圍環境融為一體

我們直接到了國家基因庫的門口，位於２樓。

進去之後，幾個字用木頭製作

在國家基因庫的門口，有著幾頭猛獁象的雕塑。

下面書寫著「永存才能永生」，揭示了基因科學的理念。

為什麼在基因庫放猛獁象？

國家基因庫執行主任徐訊介紹說，猛獁象是一個消失了的物種，但它的細胞得以完整保存，因此可以從中提取ＤＮＡ樣本，就可能恢復胚胎，有合適的母體就可重新復活猛獁象，這是為什麼我們要做遺傳物質保存，要做讀和寫的原因。

如何復活猛獁象？

冰層里發現完整的猛獁幼象，通過基因技術和幹細胞技術獲得猛獁象胚胎細胞，尋找合適的象媽媽，孕育猛獁象。

「永存才能永生」，這句話也足以證明國家基因庫對生物多樣性的重要意義。為什麼要建造一個國家級的基因庫？徐迅表示，我們試圖將國家基因庫的生物活體庫打造成中國的『諾亞方舟』，保護和保存全球約30萬種植物、百萬種動物、近千萬種微生物活體資源。

在國家基因庫主任、華大農業董事長兼總裁梅永紅看來，國家基因庫比銀行金庫還要寶貴，「生命科學時代的核心資源是基因，擁有更多基因資源並予以認知利用，意味著擁有更大優勢。」

１樓還有一個用於公眾科普教育的展廳，國家基因庫會定期向公眾舉辦開放活動。

國家基因庫是幹什麼的？

「三庫」由生物樣本資源庫、生物信息資料庫和生物活體庫組成，「兩平台」為數字化平台、合成與編輯平台，以具備對海量生物資源「存、讀、寫」的能力。

國家基因庫相關負責人告訴記者，國家基因庫一期總建築面積4.7萬平方米，按照既定目標，一期完成了「三庫兩平台」的搭建。

在國家基因庫的３樓，是基因測序區域。

擺放著華大基因自主研發的150台BGI-Seq500基因測序儀，以及一台Revolocity超級測序儀。

而這150台儀器，現場只需要十數名工作人員就可以完成管理，工作人員介紹說，這些儀器都是「傻瓜型」儀器，人工提取ＤＮＡ樣本後，經過處理裝載到晶元上就可以放入測序儀進行測序了，測序時間以小時為單位計算，而超級測序儀則是通過一個機械臂裝載測序樣本，代替了人工操作。

通過實驗室專用通道，進入測序實驗室，要經過「風淋」這一程序，冷天吹著很酸爽吧！

測序儀，其實用的是WINDOWS系統，下面還連著一個電腦主機。

DNA樣本裝載進去以後怎麼測序呢？

工作人員說是通過光學的原理，因為DNA樣本上ATCG四個鹼基對光的反應不一樣，從而測出四種鹼基的排列分布，測序時間以小時為單位。另外，測序區域溫度比較低，需穿著長袖。

這些測序儀每天產生大量的數據，通過４樓國家基因庫的數據中心以及與基因庫合作的雲平台，面向全球的科研機構、企業提供。

數據中心目前可實現對基因信息數據總量達500Pb的訪問支持，基因信息數據存儲能力達60Pb，並開始向各科研機構提供生物信息檢索、比較、分析等服務。

很多人對於「１Ｐｂ」的概念還不清晰，若以一部高清電影2Gb、一首歌5Mb來算，那麼60Pb相當於超過3000萬部高清電影，近130億首歌曲。

５樓的生物樣本資源庫擁有數十台冷櫃，儲存溫度顯示為零下七十到八十攝氏度，除此以外，還有４℃、－８℃、和－２００℃液氮儲存的場所，不同的樣本根據使用需求選擇不同的「居住場所。

據介紹，目前主要保存著血液樣本、DNA樣本、生物組織樣本等超過1000萬份，一期則已具備2000萬份可塑源樣本存儲能力。

６層有一個比較大的休息區，有一些員工在此交談與休息，椅子的形狀像是洋蔥的細胞壁，支架像是碳原子的結構，科技感十足。

說不定在此還能偶遇上華大基因董事長汪建。

７層則主要為基因合成與編輯平台的實驗室，用來「寫」基因，這台儀器也採用了機械臂代替人工在儀器上進行操作，用來「建庫」。

用人工操作用來「建庫」的儀器。一系列儀器可實現多種DNA高通量、低成本、自動化合成。

員工就在基因庫實驗室外面的區域辦公，空間較為開放。

６層的平台，上面部分是專家公寓

深圳國家基因庫執行主任徐訊表示，國家基因庫是全世界最大的綜合性基因庫，１期建成後，綜合能力世界第一，包括可訪問數據量和數據存儲能力是世界第一，可訪問樣本量和樣本存儲能力也是世界第一。

2.0版本的國家基因庫則更聚焦於合作、產業化以及安全倫理問題。

目前投入使用的Ⅰ期建築面積4.7萬平方米，未來還將有二期、三期建設。

讓我們一起期待國家基因庫的2.0版本吧！

| 撰文：陳熊海

| 編輯：李定（部分圖片來源於網路）

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