21世纪国家竞争力的核心要素之一在于生物技术产业的发展,而发展生物技术和制品离不开对信息与基础数据库的开发。美国每年对生物技术研发领域投入约400亿美元,其中包括用于微生物资源库的建设。美国拥有21个微生物资源库,保藏约21万份培养菌,世界第一①。微生物资源库及其拥有的菌种株苗已经成为衡量一国生物技术开发潜力的重要指标。崛起中的印度瞄准世界科技与经济发展前沿,急起直追,力争成为生物技术领域的后起之秀。

印度在南亚的地理环境使其拥有独特的自然禀赋,微生物资源非常丰富,生物多样性特征使南亚次大陆生存的真菌类资源和病毒等微生物资源,为世界其他地区很少甚至没有,是开发生物技术产业的宝藏。但是在殖民时期,印度的微生物资源为英国人拥有,100多年前英国殖民者在新德里建立的农业研究院是世界上最早的微生物研发基地,这里设立的“菌种保藏库”是欧洲之外最早的微生物资源库之一,为英国在国际生物学界位于领先地位做出过贡献。印度独立后,因受多种因素影响,生物技术研究一度有所放缓。1960年代,在印度学者的努力下,农业研究院在推动粮食增产的绿色革命进程中名震全球。1990年代以来,印度充分利用自身优势,为创新生物技术和产品努力构建基础设施。

首先,中央政府制订政策,推动生物技术基础设施建设。2003年,印度总统卡拉姆博士在印度举行的一次国际生物技术会议上指出,印度需要制定一项国家生物技术政策。印度中央政府还听取国内和旅居国外的印度生物技术专家意见,制订了印度生物技术10年发展规划,该计划提出了四大“总体发展目标”。该发展目标除了指导思想外,强调基础设施建设,其中包括开发、运用数据库、培养生物技术专业人才。根据中央政府制订的“全印分类协调规划”政策,国家重点发展和培养实验室及熟练应用分子生物工具专业人才,以便增强微生物资源保藏中心的建设②。

其次,建立国家级微生物资源保藏中心。印度曾在1988年建立了国家级藻类资料库,1992年建立了根瘤菌资料库,为生物技术开发奠定了一定基础。在新世纪来临之际,印度科学家认为,想要开发生物技术,保持生物技术的可持续发展,就需要探寻、辨认微生物,把新发现的微生物菌种保存起来,为生物技术的研发和应用服务。他们提出,从发达国家经验看,国家必须重视微生物培养物保藏中心建设,把陆续发现的新资源保藏起来,让研发人员广泛利用这些中心的菌种和菌株,开发出新的生物技术产品。鉴于微生物资源的研究已成为生物技术研发创新的基础,因此,微生物培养物保藏中心的建设、微生物资源收集和保藏成为印度国家科技创新和功能评价的新目标。

2001年,印度建立了国家级微生物培养菌保藏中心,其正式名称是“国家农业微生物局”。国家农业微生物局将发挥全印度微生物储存功能,国内所有微生物资料中心,如大学或研究所的培养菌保藏等都隶属于国家农业微生物局,它是全国性微生物资料存储中心。它的主要工作目标是:在印度不同的农业气候地带及其生物系统中,特别是土地、植物、水中采集、收藏各种微生物;收集散落于世界各地的原产于印度的各种培养菌资料和数据,并把它们引进回国;建立国家级微生物基因库;制订近期、中期和长期的微生物资源保护计划和使用规则;加强微生物专业人才培养;促进生物信息技术学科建设,推动生物信息技术手段的开发和利用,以使技术开发人员方便使用资源中心资料;建立国际性网络,促进国际合作和资源共享。

印度国家农业微生物局成立后提出的重大课题项目就是收集全印度微生物资源,使之数字化,用最新信息科技手段保存微生物资源。印度国家级微生物资源保藏中心的建立意义重大,有利于建设、完善全印度基因库,同时,也有利于采集和保藏自然资源,如真菌、细菌和病毒,为推动生物技术前沿研究,特别是研制微生物天然产物为基础的药物、抵抗自然界可能发生的流行性疾病提供了丰富多彩的微生物资源。

第三,印度至少已经建有16个微生物资源保藏中心③。实际上,这16个微生物数据中心是印度国内主要的资料库,它们向国际微生物数据中心注册登记,其他一些印度资料库尚未申报登记,实际资料库数字可能还要多。这些资源中心中,主要有设立在海得拉巴市的细胞和分子生物学中心、昌迪加尔市的微生物技术研究所、普纳市的国家工业微生物保藏中心以及新德里的印度种菌培养基收藏中心。昌迪加尔市的微生物技术研究所内设有微生物种菌类培养基保藏库和基因库,拥有最先进的微生物处理和储存设施,不仅发挥资源储存功能,而且提供可靠的微生物培养基菌种,同时还为全国各地研究所、大学和生产单位提供微生物资源鉴别服务。这些研究机构和资料中心最近几年开展了许多有益的课题研究,并取得成果。比如,对印度高止山地多样化普查后发现,那里的2500类物种中,大约17%是微生物。印度微生物学家已经报告说,全球已知的9万种真菌类中,印度拥有22000种④。

为追赶21世纪生物技术发展潮流,印度将继续加强生物技术基础设施建设。第一,进一步培养新一代应用微生物专业人才,以弥补当前合格研究人员不足的缺陷,其中包括开设微生物分类学课程,加强生理学、生物化学、免疫学等课程教学力量。第二,创设新的课程,包括分类学方法论、数据库方法、信息储存和使用方法、多样性探索与发现工具、基因组学和微型排序技术。第三,开发新技术和分析手段,分析新发现的微生物种类及其特征。第四,在不同的生态区普查微生物多样性,查实有价值的微生物代谢物。第五,建立高质量的管理体系,包括数据库管理和数据使用规则。第六,建立微生物基因库。第七,加强国际合作,建立联合研究项目。

参考文献

1. Bhavdish N.Hohri,B.N.Ganguly and others:Microorganism diversity:Strategy and action plan,CURRENT SCIENCE,VOL.89,NO.1,10 JULY 2005.

2. Dilip K.Arora,Ratul Saikia,Ram Dwievdi and David Smith:Current status,strategy and future prospects of microbial resource collections,in CURRENT SCIENCE,VOL.89,NO.3,10 AUGUST 2005.

3. Nikhil Anand,Planning Networks:Processing India’s National Biodiversity Strategy and Action Plan, Conservation and Society( US),Volume4,No.3,September 2006.

4. Edgar J.DaSilva,MICROBIAL RESOURCES CENTRES:Springboard for Networking in the 21st Century, Edgar J.DaSilva: Director,Life Sciences Section,UNESCO,1 rue Miollis,Paris 750015, France(http://wdcm.nig.ac.jp/a_MI-RCEN.html)

5. 加德基勒教授:《印度国家 多样化战略和行动计划》(Prof Madhav Gadgil,NATIONAL BIODIVERSITY STRATEGY AND ACTION PLAN, Supported by the Ministry of Environment and Forests- GOI and the United Nations Development Programme. Presented at the Centre for Ecological Sciences, Indian Institute of Science,Bangalore,India, ctober 12,2000) .

6. WFCC-MIRCEN 国际微生物数据中心相关数据资料( http://wdcm.nig.ac.jp)。(作者系韩国汉城国立大学理学院生命科学系学部生)

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① 参阅设立国际微生物数据中心截止到2007年11月2日的统计数字(http://wdcm.nig.ac.jp/hpcc.html) 。

② Bhavdish N.Hohri,B.N.Ganguly and others: “Microorganism diversity: Strategy and action plan”,CURRENT SCIENCE,VOL.89, NO.1,10 JULY 2005,P.153,

③ 根据国际微生物数据中心统计显示,截止2007年11月2日,这16个中心是指印度国家农业微生物局和注册登记的15个微生物培养菌保藏中心(http://wdcm.nig.ac.jp/hpcc.html)。

④ Dilip K.Arora1,Ratul Saikia1,Ram Dwievdi and David Smith, Current status,strategy and future prospects of microbial resource collections,in CURRENT 488 SCIENCE,VOL.89,NO.3,10 AUGUST 2005,p.493.