1 微生物多样性及其保护
地球上的生物资源，是自然资源的有机组成部分，是40亿年来地球不断进化不断发展而来的，有动物、植物、微生物等多种生物资源。生物资源有其自身的特殊性，即在天然或人工维护下可不断更新、繁衍的特性，这一点完全不同于其他自然资源。基于这一特性，研究和利用生物资源，首先必须保护好生物资源，即保护生物资源自身不断更新和繁殖的能力，从而达到长期研究、共享以及合理利用的目的。保护生物多样性符合人类自身的利益。
1.1 生物多样性
生物多样性，指地球上生命的多样性以及形成的自然模式。生物多样性是人类生存和社会发展的基础，是生态文明建设和民族永续发展的保障；生物多样性科学也被称为“关于人类未来的科学”
［1］。简单地说，生物多样性就是生物物种多样性、基因变异性及生境复杂性。生物多样性是客观评价生物资源丰富多彩程度的一个非常重要的指标。生物多样性的基本单位是物种，掌握现存物种的数量及其分布是评价生物多样性的最基础工作
［2］。有数据显示，目前为止，人们所知的物种约有170多万，如果将未知的物种估算在内，世界上的生物种类可能会达到1亿之多
［3］。著名的植物学家、美国密苏里植物园前主任雷文曾说“人类对地球的生物物种数目还不能估计到一个数量级，抑或是百万级、千万级还是亿级”，因此，全世界生物多样性物种的编目是一项长期而艰巨的任务
［4］。已有研究证明生物多样性是影响生态系统功能的主要因素
［5~7］。因此，研究生物多样性是开展一切生物资源研究的基础。
1.2 微生物物种的特点及其多样性
微生物，作为生物的重要组成部分，广泛分布于我们生存的环境甚至于极端环境中。微生物，是个体难以用肉眼观察的一切微小生物之统称。微生物通常分为3大类：细菌，古菌和真核生物
［8~10］，病毒是由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的“非细胞生物”。基于35 000个样地的高通量分子数据，通过相似律结合对数正态模型预测全球微生物大概有1.0×10
12种，但目前只有0.001%的种类被鉴定
［11］。凡有高等动植物生活的地方，必定有微生物的存在，而高等动植物不能生存的严苛环境，微生物也是存在的。微生物能够广泛生存于各种生境如森林、土壤、高原、草原、空气、水域等；极端环境中（包括极端温湿度、极端酸碱度、高压环境、高盐/高渗，极地、深海等）也检测到微生物的存在。微生物的多样性有其自身的表现形式，包括物种多样性、分布广泛性和生境复杂性等。分布广泛以及生境复杂是微生物最显著的特征之一。微生物所具有的这些特性，为自然界贮藏了非常多样化的宝贵资源，为研究人员提供了广阔的研究空间，越来越多的人对微生物的研究产生了极大的兴趣。
1.3 我国的微生物多样性研究
微生物多样性的研究已经应用于生命起源的探索，环境的保护治理，新型抗生素的筛选等多个领域
［12~14］。我国幅员辽阔，跨越寒温带至热带，地理条件与生态环境复杂，气候变化多样，是全球生物多样性最丰富的国家之一，多样的生境蕴藏着多样的微生物。近些年，我国的微生物多样性研究已经从传统的形态观察及传统培养方法，逐渐转向以免培养的分子生物学技术为主，如分子杂交、DNA指纹图谱、克隆文库测序、高通量测序、基因芯片、稳定性同位素探测以及转录组学等技术，极大地丰富了我国微生物多样性的研究方法。近几年，微生物组学研究越来越受到世界各国研究者的广泛关注，如人类微生物组项目
［15，16］，地球微生物组项目
［17］，美国科学家提出“联合微生物组计划（unified microbiome initiative，UMI）”
［18］，我国的研究人员强调精细挖掘微生物组（宏基因组）的信息
［19］。微生物组学是揭示微生物多样性与人和生态稳定性之间关系的新兴学科，目前已广泛应用于工业、农业、海洋、环境、医药等领域，为人类解决了健康、食品以及能源等问题
［20］。
1.4 微生物资源保护与保藏
人类所认识的微生物物种数量远不及动植物多，甚至没有超过实际存在物种数的十分之一，其中得到利用的更是少之又少，基本不到1%。由于检测限的限制，稀有微生物多样性的检测受到了极大的挑战
［21，22］。目前，我国已经报道的微生物有1万多种
［10］，微生物资源是亟待开发、研究与利用的资源宝库。
微生物资源是国家重要的生物资源之一，要开发和利用必须先做好资源的有效保护、平衡保护与开发利用的关系，才能做好可持续发展。微生物的保护可以分为就地保护与迁地保护。就地保护，即在原地实施保护，保证自然生态环境均未改变，对于长期开展微生物研究来说并不适合。迁地保护需要建立专门的资源保藏机构，利用特殊的保藏技术与保存方法对微生物进行保藏。这种方法不受地域与环境的限制，更便于对微生物进行系统的管理及进一步的开发与研究，是就地保护的发展与提升，是微生物资源保护的有效途径。保藏是对微生物资源进行保护的一种更科学、更高效的形式和方法，是开展微生物多样性保护及具体研究工作的重要基础和有力保障。
2 病原微生物资源的保藏
病原微生物作为国家重要的生物资源与战略资源，与生物安全、人类健康、环境保护等密切相关
［23］。病原微生物是传染病防治研究的重要基础材料和基本信息来源，是掌握我国重大传染病的过去，现在及未来发展趋势的重要载体。在诸如新发与再发传染病的研究、病原微生物致病机制的研究、病原微生物检测鉴定关键技术及传染病标准化诊断方法的建立、诊断试剂的制备、疫苗的生产、抗感染免疫的基础理论及具体应用的研究，药物敏感性试验及抗感染药物的研发中均具有非常重要及关键作用。
2.1 保藏概述
微生物保藏是将分离得到的野生型或经人工改造得到的用于科学研究等方面的有价值的菌（毒）种，用各种适宜的方法妥善保存，保持菌（毒）种的纯度、活性、基因信息的完整性，避免菌（毒）种变异和退化，在长时间内保持较高的存活率及遗传稳定性，以便用于科学研究和生产的长期使用
［24］。病原微生物的保藏，是指保藏机构依法以适当的方式收集、检定、编目、储存菌（毒）种或样本，维持其活性和生物学特性，并向合法从事病原微生物相关实验活动的单位提供菌（毒）种或样本的活动
［25］。
2.2 资源的收集与规范保藏
2.2.1 资源的收集
中国近代微生物菌（毒）种收集与保藏活动始于20世纪20年代。20世纪30年代后期，方心芳先生开始最初的微生物收集和保藏工作。1951年，中国科学院成立了全国菌种保藏委员会。委员会于1953年成为实体存在的保藏机构
［26~28］。原国家科委于1979年批准成立了中国微生物菌种保藏管理委员会，该委员会下设7个国家级专业菌种保藏管理中心，分别负责工业、农业、林业、药用、医学、兽医及普通微生物菌种资源的收集、鉴定、保藏、供应及国际合作与交流任务。《病原微生物实验室生物安全管理条例》（简称“条例”）规定，国务院卫生主管部门或者兽医主管部门指定的菌（毒）种保藏中心或者专业实验室（简称保藏机构），承担集中储存病原微生物菌（毒）种和样本的任务
［29］。
2.2.2 保藏机构及其组织
病原微生物得到安全、长期、有效地保护与保藏，是发挥其重要作用的前提，因此，病原微生物保藏管理工作至关重要
［30］。病原微生物保藏管理包括收集、整理、鉴定、编号、保存、供应及菌（毒）种资料保存等工作，建立专门的病原微生物菌（毒）种保藏机构，可以更好、更安全地开展一系列保藏工作与活动。
我国国家微生物资源平台是按微生物用途分类的保藏机构，于2011年11月由科技部、财政部认定通过，是首批获得认定的23个国家科技基础条件平台之一。该平台当时以9个国家级微生物资源保藏机构为核心，整合了我国农业、林业、医学、药学、工业、兽医、海洋、基础研究、教学实验等9大领域的微生物资源。2019年6月，科技部、财政部关于发布国家科技资源共享服务平台优化调整名单的通知（国科发基〔2019〕194号），对原有国家平台开展了优化调整工作，原来的国家微生物资源平台得到了重新组合与优化调整
［31］。2013年，为了规范人间传染的病原微生物菌（毒）种保藏机构管理，原国家卫生计生委印发了《人间传染的病原微生物菌（毒）种保藏机构规划（2013-2018年）》（简称“规划”），进一步对病原微生物保藏机构进行统一规划、集中管理。该规划包括指定6家国家级病原微生物菌（毒）种保藏中心、27家保藏专业实验室以及原则上指定31家省级病原微生物菌（毒）种保藏中心。保藏机构有按知识产权性质设立的，布达佩斯条约微生物国际保藏单位，简称IDA（international depositary authorities），是国际上承认的专利培养物菌种保藏机构。在任何一个世界知识产权组织（WIPO）承认的IDA中寄存微生物，即可向条约成员国申请专利，且不需要逐一提交微生物保藏，简化了繁复的手续，从而节约了专利申请人的时间和成本
［32］。
2.2.3 资源的规范保藏
保藏机构作为专业的微生物资源保护机构，极大地规范了微生物资源的系统管理，通过标准化其运行与管理体系，促进微生物资源保藏方法与技术得到不断的进步和发展，为微生物的研究、开发以及利用提供了可靠的保证，并为未来微生物资源在全世界范围内进行共享与交流提供了最大可能。
按照国家科技资源共享服务平台制定的各项标准、规范与管理办法，各相关保藏机构已经逐步实现了资源的规范收集与整理。国家科技资源共享服务平台优化调整名单中的国家病原微生物资源库（简称“资源库”），依托于中国疾病预防控制中心病原微生物菌（毒）种保藏中心（简称“中国疾控中心保藏中心”），该保藏中心是由国家卫生健康委指定的国家级病原微生物保藏中心之一，资源库共建单位涵盖了国家卫生健康委指定的5家国家级病原微生物保藏中心。目前，资源库建立了病原微生物资源信息库及对外共享网站（
https：//www.nprc.org.cn），入库信息涵盖了细菌、病毒、真菌等多种病原，保证了病原微生物的多样性。资源库共建单位依据《病原微生物菌（毒）种资源数据描述规范》对各自保藏的病原信息进行规范化与标准化，同时通过制定资源库入库审核标准，将几家共建单位入库的病原微生物进一步进行规范化与标准化。这些资源信息通过出版资源库资源目录，门户网站、以及中国科技资源共享网等多种途径向社会公布，为开展资源共享服务提供支持。
2.3 资源的共享
资源的保护与保藏，终极目的是为了资源的共享与利用。当前，国内很多病原微生物资源仍分散保存于各个单位甚至专家自己的手里，资源不能得到充分地利用与开发，变成了纯粹的保管，失去了保藏的价值。只有开放共享，才能挖掘病原微生物的巨大价值，发挥其更大更关键的重要作用。
保藏机构可以开展的共享合作有很多种，除共享信息与实物资源外，还可以为科研院所和高等院校等提供菌（毒）种鉴定服务；利用已经建立的药物筛选和评价方法，为用户提供生物活性评价服务；利用保藏技术和设施的优势，为其他单位提供制备冷干管、委托保藏、公开寄存等技术服务。共享的资源，在保证共享数量的同时须确保质量先行，数量与质量并重，高质量高效率的共享才能为更大的研究空间提供有力保障。
《生物多样性公约》（Convention on Biological Diversity）是一项保护地球生物资源的国际性公约，该公约旨在最大限度地保护地球上的生物资源，即保护生物多样性。《生物多样性公约》主要目标有三个：保护生物多样性、生物多样性组成成分的可持续利用、以公平合理的方式共享遗传资源的商业利益和其他形式的利用。
病原微生物的科学保藏与管理，是长期、持续、高效率、高质量开展一系列研究的基础和前提，是开展生物工程的重要基础条件之一，是传染病诊断试剂、疫苗开发的重要基石和保障。只有保护好资源，才能更合理地研究和利用资源，为公众健康、社会稳定、国民经济的可持续发展贡献力量。
京公网安备11010202008535号
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