国际微生物大数据平台的应用与启示

中国网/中国发展门户网讯  微生物资源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，是生命科学和生物技术创新的重要源泉。随着生物大数据时代的到来，微生物及其基因资源数据也正呈现爆炸性增长，微生物学研究正从以数据为支撑逐渐向以数据为中心转变，海量数据的整理整合和开放共享对于微生物资源的研究和利用变得至关重要，微生物学已进入了组学数据时代。

与微生物相关的数据资源建设方面，国内许多单位已经分别建立了近百个生物信息资源数据库，数据总量达到 PB 量级。在国家“863”计划的支持下，我国生物信息技术与平台管理技术体系已经成熟。北京和上海建立了分布式的生命科学基础公共信息分享平台，为国际公共数据库的引进、我国生物学基础科学数据的共享、二次数据库的开发做了大量卓有成效的工作，使我国在分布式的生命科学基础公共信息分享平台建设奠定了良好基础。

在大数据的背景下，未来的微生物学研究必将朝着形成一个全方位的微生物资源研究、开发与应用的网络的方向发展，微生物研究各个环节的联系更加紧密，但每个环节的深度也在不断增加，对数据应用必将提出更高的要求。随着云技术的发展，为大规模的数据存储、计算和多样化的分析提供了很好的解决方案。因此，利用云技术，为科学家提供既包括整合型的数据，又能够提供可定制数据分析服务的平台，也将是未来微生物学数据研究的一个重要趋势。

微生物资源与微生物大数据是国家重要战略资源

微生物作为最简单的生命体，蕴藏着极为丰富的物种资源和基因资源，微生物丰富的生物多样性也使其成为生物技术和生物产业发展的基石，为人类解决能源、环境危机提供了重要平台。目前可培养微生物仅占微生物资源的 1%，而且这些已培养的微生物菌种的利用程度也非常低；因此，微生物资源是一笔巨大的、尚未开发的资源财富，开发和利用微生物资源具有重要的现实意义。微生物资源的有效利用是国民经济可持续发展不可或缺的条件之一，直接影响国家的未来经济发展潜力，也是一个国家重要的战略资源。美国、欧盟、日本等都将微生物资源的开发与利用纳入其战略发展规划，并围绕微生物资源的发掘利用和产业开发等主题进行了中长期的部署。

微生物数据资源是微生物资源共享和开发的关键环节，数据资源的丰富性、准确性和共享水平决定着整个微生物学领域研究和应用的综合能力。与实物资源相比，微生物数据资源是最有可能实现共享的一种资源。通过信息技术，建立统一的数据标准，为微生物资源研究的各个环节提供包括数据管理及共享、数据分析、计算模型等在内的支撑，促进信息资源的共享从而带动微生物资源的开发和利用，对微生物资源研究和生物技术发展具有重要意义。21 世纪初，国际经济合作与发展组织（OECD）推动建设全球生物资源中心网络（Global Biological Resources Centre Network，GBRCN），欧盟也推动过欧洲生物资源及信息共享项目（Common Access to Biological Resources and Information，CABRI），但是这些计划由于缺乏共享机制和技术力量支持等原因，都没能建立一个稳定运行的、成熟的国际性数据平台。