美國政府宣佈啟動“國家微生物組計劃”

2016年07月06日07:57 人民日報

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　　2016年5月13日，美國白宮科學和技術政策辦公室(OSTP)與聯邦機構、私營基金管理機構等共同宣佈啟動一項旨在推進微生物組研究及相關技術創新的“國家微生物組計劃”，這是兩年多來上百位研究人員、商業領袖、政府決策者和遊説團體不懈努力的結果。

　　微生物組是由包括細菌、古細菌、真菌、原生生物和病毒等微生物組成的生態系統。微生物的特點是單細胞、極其微小卻掌控著地球上關係到我們人類的健康和幸福的重要因子。“國家微生物組計劃”正是為了在所有的生態系統、大自然及人造世界裏推動最前沿微生物科學的研究與技術創新水準。

　　這一計劃開啟了研究團體、聯邦政府和産業界之間的複雜對話。美國政府已承諾，將撥款1.21億美元帶頭啟動一系列微生物科學領域新的研究項目。與此同時，大學、産業界及私人基金會等也有望投入共計4億美元用於推動基層研究。芝加哥大學、阿貢國家實驗室和海洋生物實驗室已宣佈共建一處微生物組中心，將集合30多個科研單位上百名研究人員一同創建一個多學科整合研究項目，一方面要推動基礎研究，另一方面則致力於改善教育水準及相關新知識的轉化。

　　美國“國家微生物組計劃”的一個重要方面，就是聚焦平臺技術開發。它是指通過不斷研究如何操縱、觀察和分析微生物世界的過程中所進行的技術創新。一個具有顛覆性的平臺技術的成功例子是高通量DNA測序技術。“人類基因組工程”為提高基因組測序的速度、精度和成本效益做出顯著貢獻，而這一貢獻無疑也將有助於快速推進微生物組科學發展，使得我們能夠觀察到幾乎無形的微生物世界的基因多樣性。

　　技術創新通常始於基礎科學領域，特別是像大學和研究院這樣能允許科學家們有時間、自由地探索知識。同時，以公私合作機制來保障投資，有助於推動創新，並將這些技術提供給更廣泛的受眾。

　　毫無疑問，微生物組研究的時代已經到來。在“國家微生物組計劃”的平臺上，不同學科之間能夠聯合起來，共同努力推動科技創新和基礎科學研究。這一計劃將刺激學界和産業界，從而會産生經濟繁榮效應，同時開發出針對環境和人類健康的解決方案。無疑，大數據將在這一過程中産生巨大影響。一家名為“BioCollective”的機構不僅可以幫助普通民眾獲取關乎自身健康問題的研究創新成果，同時也能收集人類樣本提供給科學研究界。作為“國家微生物組計劃”的支援單位之一，“BioCollective”是一種新的商業創新模式，也是參與機構成員能夠在向科學家銷售微生物組樣本過程中創收的一個交易平臺。

　　微生物組研究的産業和臨床應用前景十分光明。眼下，許多企業為了填補其科技或工業發展過程中的差距，紛紛轉向生物學領域。比如，以往煉油産業主要關注化工方向，如今卻十分重視通過微生物學來確定其中的微生物及其代謝過程，從而解決一些關鍵問題。有趣的是，微生物學現在可以幫助像比奧塔這樣的石油企業確定新的油源和提高原油産量。因此，目前至少在能源産業內，微生物組研究能夠通過減少化石燃料的成本來切實産生一定的經濟效益。更重要的是，該研究使得能源産業在微生物識別和基因工程研究基礎上，産生更大量的石油産品，為替代現有石油儲備而貢獻新的來源。

　　除了工業領域，農業也在利用微生物技術來提高農作物的韌力、抵抗力和生産力。不少大型農企和初創公司都已在下一代微生物研究方面投入鉅資，積極開發能夠預防真菌和線蟲感染的技術，甚至改變農作物的特性來提升終端産品的風味和營養價值。另外，運用微生物技術使得農作物能夠生長在邊際土地上的做法，將為農民生産糧食或生物燃料提供更多土地資源。提升産量則既可以改變這些農作物的收入模式，又能為農民創收，還可以推進農作物多樣化發展，從而改善糧食安全等問題。

　　無疑，微生物科學正迎來一個令人激動的時刻。通過不斷加大人力物力投資，産業界能夠從醫療、生物科技以及環境等領域的技術創新上獲得更大發展。隨著研究機構與商界和産業界合作的不斷加深，許多研究成果就會迅速地完成技術轉化，從而服務更多産業領域。目前，我們已經看到在這些領域的經濟增長表現，而“國家微生物組計劃”的實施將更加促進這一增長。相信在未來10年，通過公私合作，微生物科技領域的研究、開發與轉化將不斷邁上新的臺階。(作者為美國芝加哥大學微生物組中心主任傑克·吉爾博特)

(責任編輯：羅伯特)

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