地球孕育了無數(shù)形態(tài)各異的生命。從天空飛鳥到深海生靈、從瀕危珍稀物種到尚未被發(fā)現(xiàn)的神秘譜系，所有生命的豐富與韌性，都藏在基因密碼里，成為地球生命共同體最寶貴的財富。

5月22日，是第26個國際生物多樣性日，讓我們重新思考人類與自然、與萬千物種的共生之道。

多年來，華大集團始終深度參與全球生物多樣性研究，通過破譯海量物種遺傳藍圖、助力瀕危物種保護、探索極端環(huán)境生命奧秘、積極參與國際大科學計劃，為守護全球生物多樣性持續(xù)貢獻力量。

今天，我們特別邀請了華大生命科學研究院數(shù)字化地球研究所所長李啟業(yè)研究員，聽他講述華大如何用基因科技解碼生命、保護物種、推動國際合作，讓基因科技真正成為守護生物多樣性的強大力量。

李啟業(yè)

現(xiàn)任華大生命科學研究院數(shù)字化地球研究所所長、基因組多維解析技術全國重點實驗室方向帶頭人、地球生物基因組計劃（EBP）基因組注釋委員會成員。長期致力于演化與生物多樣性基因組學研究，曾參與組織全球螞蟻基因組聯(lián)盟、萬種鳥基因組計劃等多項大科學計劃，已帶領團隊破譯超6000種不同物種的遺傳密碼。

問

能否請您整體介紹一下，華大在全球生物多樣性研究領域的代表性成果？

李啟業(yè)：生物多樣性是地球生命共同體賴以生存和發(fā)展的基石，華大一直非常關注這一方向的研究。總體來看，華大在生物多樣性研究領域的代表性成果，可概括為三大方面：

一是推動地球生命數(shù)字化進程。華大積極參與并聯(lián)合發(fā)起了包括地球生物基因組計劃（EBP）、萬種鳥類基因組計劃（B10K）、萬種魚類基因組計劃（Fish10K）、萬種植物基因組計劃（10KP）等多個國際大科學計劃。憑借自主研發(fā)的測序技術，我們已成功完成了超6700種動植物的基因組破譯。特別是在鳥類、螞蟻、魚類、苔蘚等生物類群中，華大破譯的物種基因組數(shù)量至少占全球總量的50%以上。這些寶貴的基因組資源，為物種起源、適應性演化、生態(tài)保護、農(nóng)業(yè)育種等領域的廣泛研究提供了關鍵支撐。

部分研究文章封面

其次是助力瀕危物種保護。華大針對大熊貓、藏羚羊、東北虎、朱鹮及蘇鐵等眾多瀕危物種開展了大規(guī)模基因組學研究，幫助科學家深入了解瀕危物種的遺傳多樣性、種群歷史和適應性潛能，從而為瀕危物種的保護管理、人工繁育、種群恢復及相關政策制定提供堅實的科學依據(jù)。

第三是探索極端環(huán)境的生命奧秘和資源潛能。華大長期關注極地、高原、深海等極端環(huán)境，對棲息其中的微生物和大型生物開展基因組解析工作。例如，華大科研團隊曾利用古DNA技術重構了南極羅斯海沿岸過去6000多年的生態(tài)變遷，幫助科學界從更長時間尺度理解極地生態(tài)系統(tǒng)演變規(guī)律。此外，我們還借助測序技術首次揭秘了馬里亞納海溝不為人知的生物多樣性，并從深淵沉積物樣品中發(fā)現(xiàn)了超6000種未被報道的微生物新物種及大量有開發(fā)潛力的基因資源。這些資源最終匯聚成了規(guī)模龐大的環(huán)境微生物基因資源數(shù)據(jù)庫。

全新世中晚期南極羅斯海區(qū)域生物復原圖

（繪圖:白鯨）

問

在生物多樣性研究中，華大的相關技術平臺、測序能力和數(shù)據(jù)分析方面有哪些優(yōu)勢？

李啟業(yè)：我認為華大最核心的優(yōu)勢，在于構建了從底層測序到基因組多維解析的完整自主技術體系。

首先，華大擁有自主研發(fā)的測序技術與平臺，全面覆蓋長、短讀長測序。這一“長短互補”的技術優(yōu)勢，使我們能夠高效實現(xiàn)不同物種端粒到端粒級別（T2T）的完整基因組破譯，解決了過去基因組圖譜存在的碎片化、不完整等局限。此外，基于華大測序技術研發(fā)的環(huán)境DNA（eDNA）技術，可以快速精準監(jiān)測生物群落的動態(tài)變化、有效預警入侵物種，把前沿測序技術真正用在生態(tài)保護一線。

其次，華大建立了全面的多組學技術體系，覆蓋基因組學、轉錄組學、單細胞組學、時空組學、表觀組學、蛋白質和代謝組學等，可實現(xiàn)任意物種的多維深度解析，從而更全面地理解物種如何演化、發(fā)育和適應環(huán)境。

第三個優(yōu)勢在于大數(shù)據(jù)分析平臺與人工智能技術。華大擁有強大的云端生物信息平臺（DCS cloud），融合了先進AI技術與各類分析工具，能夠高效地進行生命大數(shù)據(jù)挖掘。借助該平臺，可以高效完成海量物種的全基因組注釋與生物多樣性數(shù)據(jù)探索，并從中發(fā)現(xiàn)潛在的新藥物、工業(yè)酶、抗菌肽以及有育種價值的基因資源等，釋放生物多樣性資源的巨大潛能。

問

哪一次研究經(jīng)歷讓您最深刻地感受到“基因科技正在幫助人類重新認識和保護自然”？

李啟業(yè)：這讓我想起了華大最近參與的一項大規(guī)模的穿山甲群體基因組學研究。

過去我們認識物種主要靠形態(tài)，很容易把不同物種誤判為同一類，從而漏掉最需保護的瀕危隱藏物種。這項研究證實了馬來穿山甲可分為三個獨立遺傳群體，各群體遺傳交流少、擁有獨特的環(huán)境適應性遺傳背景。這糾正了以往混養(yǎng)混育的保護誤區(qū)，提醒我們需分單元精細化保護管理。同時，結合基因組學與形態(tài)學證據(jù)，我們還確證了一個此前被混淆的全新穿山甲物種（Manis mysteria，又名：神秘穿山甲）。這一發(fā)現(xiàn)既能推動該物種的針對性種群調查，助力精準保護方案的制定，也為海關執(zhí)法、打擊非法貿易提供了科學依據(jù)。

我想這正是基因科技的價值所在。當我們擁有物種的基因組數(shù)據(jù)，不僅能夠理解它的種群歷史、遺傳多樣性和適應潛能，還能夠幫助我們動態(tài)追蹤已知物種，甚至發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)分類學或形態(tài)識別難以發(fā)現(xiàn)的隱藏物種。

問

從國際合作角度看，華大如何與海外科研機構、保護組織或國際計劃開展協(xié)同？這些合作對全球生物多樣性研究有什么推動作用？

李啟業(yè)：重大科研計劃無法靠單一國家或機構獨立完成，合作是必然選擇。秉持著人類基因組計劃所倡導的開放、協(xié)作、共享精神，多年來華大與海外科研機構、保護組織及國際計劃分工協(xié)作，共同推動科學進步。

以地球生物基因組計劃、萬種鳥基因組計劃等為例，通過分工協(xié)作，來自不同國家和機構的樣本資源、研究經(jīng)驗、技術能力和科學問題得以匯聚起來。其中，華大主要負責生物樣本的建庫、測序、數(shù)據(jù)分析等核心技術環(huán)節(jié)。

這類合作一方面整合全球物種樣本資源，破解跨境采集運輸難題；另一方面向生物多樣性富集地區(qū)輸出測序技術，共建科研中心、培養(yǎng)本土人才；同時產(chǎn)出可共享的寶貴基因組數(shù)據(jù)，為全球物種演化、生態(tài)保護研究提供重要支撐。

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