病原微生物是生命科學研究及生物技術產業(yè)發(fā)展的重要物質基礎,也是科技創(chuàng)新的重要科技基礎條件。病原微生物資源保藏是專業(yè)機構針對病原微生物開展收集、鑒定、編目、儲存、共享的基礎性、戰(zhàn)略性專業(yè)技術工作,是國家生物安全工作的重要組成部分,關系生物經濟和科技創(chuàng)新發(fā)展。在實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略、加快建設創(chuàng)新型國家、建成科技強國的背景下,加快形成新質生產力,實現高水平科技自立自強,深入推進衛(wèi)生健康科技創(chuàng)新工作是當前我國衛(wèi)生健康系統(tǒng)的一項十分重要且迫切的任務。
近些年來,我國病原微生物資源保藏工作在法律制度建設、管理運行保障、服務支撐能力等方面持續(xù)推進,取得了一系列成績和重要進展,國家公共衛(wèi)生安全保障能力得到了進一步提升。新時期,我們應抓住國家科技創(chuàng)新戰(zhàn)略發(fā)展機遇,進一步提升衛(wèi)生健康科技資源支撐體系建設標準化程度、建設質量、開放共享水平、資源利用效率,逐步構建具有自主保障能力的病原微生物等生物樣本資源技術體系,為我國衛(wèi)生健康領域創(chuàng)新發(fā)展提供有力支撐。中國疾病預防控制中心(中國預防醫(yī)學科學院)作為國家病原微生物保藏中心/國家病原微生物資源庫依托單位,在相關部門支持和指導下,正在二期工程中推進國家病原微生物資源保藏基礎設施建設和管理模式改革,不斷提升履行國家科技基礎資源平臺責任與使命的能力。
國家病原微生物保藏中心/國家病原微生物資源庫作為國家科技創(chuàng)新基地,勇于探索、積極實踐,通過總結工作經驗和科研成果,牽頭組織領域專家歷時5年時間編寫出版了《病原微生物資源系統(tǒng)保藏學》學術專著。本書跨越了病原微生物、生物安全、生物多樣性、知識產權、儀器設備、建筑結構、轉化應用等多個學科和交叉領域,是推動科技創(chuàng)新和產業(yè)創(chuàng)新深度融合,助力發(fā)展新質生產力的有益嘗試。同時,本書所提出的系統(tǒng)保藏學概念,對形成全方位、多維度、立體化的系統(tǒng)性推進生物樣本資源保藏工作思路具有重要指導作用,值得肯定!
病原微生物資源保藏工作具有基礎性、長期性、戰(zhàn)略性特點,需持續(xù)深入推進。希望領域內專家持之以恒、不懈努力、久久為功,為助力健康中國和科技強國建設作出新的貢獻!
中國工程院院士
中國疾病預防控制中心主任
2025年1月
序言2
病原微生物資源保藏是國家生物安全工作的重要組成部分,對推動衛(wèi)生健康領域基礎研究和科技創(chuàng)新發(fā)展、確保國家生物安全具有十分重要的戰(zhàn)略意義。
人類生活在微生物世界中。公開數據顯示,平均1~2年就會出現1~2種新發(fā)突發(fā)傳染病。隨著人類活動范圍的不斷擴大,以及社會與地理生態(tài)環(huán)境的不斷變化,人類與野生動物、昆蟲等媒介生物的接觸機會不斷增多,傳染病對人類的威脅不是減少了,而是增加了。目前,人類分離到的病毒和細菌的種類遠遠不足已知病毒和細菌種類的1%?茖W家估計世界上可能存在1012種原核生物,其中主要是細菌。然而,微生物學家正式分離命名的細菌,迄今為止僅有24 000種左右。那些在自然界長期存在的病原體,一旦突破物種屏障傳播到人和家畜,就會導致新發(fā)突發(fā)傳染病的頻繁發(fā)生,對人類健康和生命安全帶來極大威脅,進而可能造成重大經濟損失,甚至影響社會穩(wěn)定。
面對新發(fā)突發(fā)傳染病的持續(xù)威脅,科研人員應加強微生物資源研究和挖掘,特別是開展病原微生物資源保藏,不斷提升資源保護和利用能力,為保障國家生物安全和健康中國戰(zhàn)略提供堅實技術支撐。近年來,國家高度重視病原微生物資源保藏等生物安全工作。我高興地看到,國家病原微生物保藏中心/國家病原微生物資源庫組織國內外病原微生物資源保藏領域專家,多年來在國家傳染病防治、重點研發(fā)等重大科研項目支持下,凝集我國病原微生物資源保藏領域研究和工作實踐中所取得的最新研究重大成果,編寫出版了《病原微生物資源系統(tǒng)保藏學》。本書創(chuàng)新性地提出了資源系統(tǒng)保藏學概念,是國內外第一本系統(tǒng)全面闡述病原微生物資源保藏理論、技術、實踐與應用的學術專著,是我國保藏領域專家學者和團隊的智慧結晶。
相信本書的出版對于促進我國,乃至全球病原微生物資源保藏學科發(fā)展,加強保藏專業(yè)團隊能力建設,提升我國病原微生物資源自主可控、逐步擺脫對國外資源依賴,推動疾病控制事業(yè)高質量發(fā)展,支撐科技自立自強具有重要作用。
本書作為我國病原微生物資源領域的重要專著,不僅可以作為一部教科書,還可以作為從業(yè)人員參考書以及工具書來使用,非常值得一讀,推薦給大家。
中國工程院院士
傳染病溯源預警與智能決策全國重點實驗室主任
中國微生物學會理事長
2025年1月
序言3
生物樣本既是醫(yī)學基礎和臨床研究、生物醫(yī)藥轉化的重要資源,也是維護國家生物安全的戰(zhàn)略性資源。具有完整臨床信息和倫理規(guī)范的生物樣本庫是精準醫(yī)療發(fā)展的基礎。誰擁有生物樣本資源,誰就能掌握醫(yī)學科技主動權,就能占據醫(yī)學競爭制高點。
健康是經濟社會發(fā)展的基礎條件,是民族昌盛和國家富強的重要標志,也是廣大人民群眾的共同追求。面對人民日益增長的健康需求,中國健康事業(yè)面臨著重大疾病防控形勢較為嚴峻、新發(fā)突發(fā)傳染病危險因素持續(xù)存在、醫(yī)學科技創(chuàng)新能力不足等挑戰(zhàn)。特別是我國在醫(yī)學科學數據、科學儀器設備和試劑耗材等關鍵技術上高度依賴進口,存在被國外卡脖子的風險。醫(yī)學科技創(chuàng)新是建成健康中國的強大助推器,應對風險與挑戰(zhàn),我們在很大程度上要依賴于醫(yī)學科技創(chuàng)新、醫(yī)學水平的提高。
健康大數據是全球最大的數據資源。中國人口基數大、發(fā)病人群多、病種全,產生的臨床數據、組學數據等各種醫(yī)療健康數據巨大。應充分發(fā)揮好我國生物樣本資源優(yōu)勢,將臨床信息、疾病隊列結合組學、分子影像、臨床藥物、臨床結果等方面開展大數據研究,積極推動實施我國醫(yī)學科學創(chuàng)新研究與生物醫(yī)藥創(chuàng)新發(fā)展。
經歷了新型冠狀病毒感染疫情,我國醫(yī)藥創(chuàng)新水平在控制疫情、恢復經濟中的重要作用更加凸顯。病原微生物作為生物樣本資源的重要組成部分,對于新發(fā)突發(fā)傳染病防控和生物安全科技創(chuàng)新發(fā)展具有重要支撐作用,是推動醫(yī)學科技創(chuàng)新工作發(fā)展的重要引擎之一。我欣慰地看到,在推進健康中國建設和醫(yī)學科技創(chuàng)新發(fā)展過程中,國家病原微生物保藏中心/國家病原微生物資源庫組織編寫了《病原微生物資源系統(tǒng)保藏學》。本書全面深入闡述了病原微生物資源理論基礎、實踐操作與轉化應用,并提出了系統(tǒng)保藏學概念。這是我國生物樣本資源管理與利用工作的思路創(chuàng)新與有益探索,對于促進我國生物樣本資源在管理、技術、應用三方面的綜合、協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展具有重要推動作用。
本書系統(tǒng)全面、邏輯清晰,學術價值高,是我國生物樣本資源領域一部不可多得的學術專著!
中國工程院院士
北京大學博雅講席教授
北京大學國際癌癥研究院院長
北京大學健康醫(yī)療大數據國家研究院院長
2025年1月
序言4
翻開即將出版《病原微生物資源系統(tǒng)保藏學》的書稿,我非常高興!看到我的學生,新一代病原微生物科研工作者,能夠以資源保藏的角度和思路,主編這樣一本系統(tǒng)、全面的專著,我感到十分欣慰!
病原微生物,特別是病毒,是我打了一輩子交道的對象,與其斗爭已有七十余載。研究病毒形態(tài)和其致病性,探索病毒的未知世界一直是我的不懈追求。面對未知病原,人類發(fā)現和識別它們的能力在不斷提升、不斷突破。從20世紀30年代電子顯微鏡被發(fā)明后,科學家逐漸揭開了病毒的面紗,病毒形態(tài)結構從此眼見為實。
我一直致力于醫(yī)學電鏡技術和病毒形態(tài)學等領域的開拓創(chuàng)新研究,首次在國際上發(fā)現了人類B組輪狀病毒,并建立全基因文庫。同時,通過結合免疫學電鏡技術,首次發(fā)現腎病綜合征出血熱病毒的形態(tài),并認定為新的布尼亞病毒。在當時這些前沿科學研究過程中,我積極開展國際合作,將相關病毒樣本分享給了美國、日本、英國等國的科研團隊,攜手共同推進了全球輪狀病毒、出血熱病毒等病毒學研究與疾病防控工作。另一方面,20世紀5080年代,隨著震顫病、克-雅病、吉斯特曼-斯召斯列綜合征等疾病的發(fā)現,在全球朊病毒研究方興未艾之時,我國卻缺乏朊病毒相關樣本,科研和防控工作舉步維艱。為此,我于20世紀80年代初最早從美國國立衛(wèi)生研究院引進羊瘙癢因子毒株139A、263、ME7,在國內首次建立了朊病毒動物模型,率先進行了我國朊病毒及早老性癡呆與慢病毒研究,并呼吁建立了全國慢病毒與早老、老年癡呆研究協(xié)作組。
在多年的科研和傳染病防控工作中,我深刻的體會和感受是巧婦難為無米之炊,病原微生物作為資源,對科研和疾病防控工作至關重要,但更重要的是資源的交流共享。時光荏苒、時過境遷,但科研工作者對病原微生物研究,與傳染病的斗爭永遠不會停歇!雖然我國科研條件和科研能力已大幅飛躍,但合作共享的科學精神不會改變。
厚積薄發(fā),篤行致遠。病原微生物資源保藏是一項系統(tǒng)、長期、持續(xù)性工作,希望我國一批批病原微生物資源保藏工作者夯實基礎,不斷積累、不斷創(chuàng)新,不斷嘗試!在傳染病防控全球應對中,發(fā)揮更多、更大中國作用與貢獻!
中國工程院院士
2025年1月
序言5
Emerging infectious diseases pose public health safety risks to the world, particularly impacting the economic development and social stability of developing countries. In February 2022, the World Health Organization (WHO) initiated negotiations for the pandemic agreement aimed at coordinating member countries to better respond to or prevent the occurrence of the next global pandemic through rapid action.
At the same time, in 2022, the WHO launched projects such as the World Health Organization BioHub System and the International Pathogen Surveillance Network (IPSN). Additionally, it released the "Global Genomic Surveillance Strategy for Pathogens with Pandemic and Epidemic Potential" and the "WHO Guiding Principles for Pathogen Genome Data Sharing," which aimed to enhance global capabilities in the acquisition of biological resources and sequencing analysis.
The core of Article 12 of the WHO Pandemic Agreement, still under negotiation, focuses on establishing a global "Pathogen Access and Benefit-Sharing System" (PABS) to ensure the timely and equitable sharing of pathogen resource data and related benefits, thereby maintaining global public health safety. The acquisition and sharing of pathogenic microorganisms that could lead to potential pandemics has become a key focus in the treaty negotiations. The world is currently at a pivotal point in collaboratively addressing the preservation and utilization of pathogenic microorganisms. How to regulate the scientific preservation of pathogenic microorganism resources has become a common challenge we face.
The WHO International Agency for Research on Cancer (IARC) biobank, as a large-scale storage facility for WHO, actively engages in global biological resource preservation and research. Through the Biobank and Cohort Building Network (BCNet), it supports middle- and low-income countries in enhancing their biological resource preservation capabilities. In 2019, the WHO-IARC signed a memorandum of cooperation with the Chinese Center for Disease Control and Prevention (China CDC) to jointly promote capacity building in resource standardization. We are pleased to witness the publication of the book Systematic Preservation Science of Pathogenic Microorganism Resource during our collaborative efforts.
We look forward to the China National Pathogen Resource Center not only strengthening its own construction and development in pathogen resource preservation but also actively conducting research on global pathogen resource acquisition and sharing mechanisms. We hope that it can propose international principles and initiatives, offer a Chinese solution, play a role for China, and contribute Chinese wisdom.
We also look forward to more collaborations with our Chinese counterparts in the future!
Ph.D
Head of Laboratory Services and Biobanking,
World Health Organization International Agency for Research on Cancer
ex-President of The International Society for Biological and
Environmental Repositories (ISBER)
Jan, 2025
序言5譯文
新發(fā)突發(fā)傳染病給全球帶來公共衛(wèi)生安全風險,尤其是給發(fā)展中國家的經濟發(fā)展、社會穩(wěn)定帶來深刻的影響。世界衛(wèi)生組織于2022年2月啟動世界衛(wèi)生組織大流行協(xié)定(WHO Pandemic Agreement)談判,旨在協(xié)調成員國通過快速響應更好地應對或阻止下一次全球大流行疫情的發(fā)生。
與此同時,2022年世界衛(wèi)生組織啟動了生物樣本中心(World Health Organization BioHub System,WHO BioHub)、國際病原體監(jiān)測網絡(International Pathogen Surveillance Network,IPSN)等項目,發(fā)布了《全球用于大流行或潛在大流行病原體的基因監(jiān)測戰(zhàn)略》(Global genomic surveillance strategy for pathogens with pandemic and epidemic potential)和《世界衛(wèi)生組織病原體基因數據共享指南原則》(WHO guiding principles for pathogen genome data sharing),推動全球生物資源獲取和測序分析等能力提升。
仍然在談判過程中的世界衛(wèi)生組織大流行協(xié)定(WHO Pandemic Agreement)第十二條的核心是通過建立全球病原體獲取和惠益分享系統(tǒng)(WHO Pathogen Access and Benefit-Sharing System,PABS),以確保病原體資源數據和相關惠益及時公平地分享,維護全球公共衛(wèi)生安全。潛在大流行病原微生物獲取與共享作為條約重要組成部分已成為協(xié)定談判的重點和焦點。全球正處于一個協(xié)商應對病原微生物保藏與利用的關鍵時期,如何規(guī)范科學保藏病原微生物資源已成為當前我們面臨的共同課題。
WHO IARC作為世界衛(wèi)生組織傳染病樣本庫,積極開展了全球資源保藏與研究,并通過Bcnet網絡支持中低收入國家提升生物資源保藏能力。2019年WHO IARC與中國疾病預防控制中心
(China CDC)在生物資源領域簽訂了合作備忘錄,共同推進資源標準化等能力建設工作。很高興在我們合作過程中,見證《病原微生物資源系統(tǒng)保藏學》專著的出版發(fā)行。
期待中國國家病原微生物保藏中心在做好病原微生物保藏工作自身建設和發(fā)展的同時,積極開展全球病原微生物資源獲取和共享機制研究,積極提出國際相關原則和倡議,提出中國方案,發(fā)揮中國作用,貢獻中國智慧。也期待與中國的同行今后有更多的合作!
博士
世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機構實驗室和樣本庫主任
國際生物與環(huán)境樣本庫協(xié)會前主席
2025年1月