中国大洋生物基因资源研发基地简介

生物基因资源研究开发子项目责任专家 肖湘


  中国大洋生物基因资源研究开发基地是由中国大洋协会和国家海洋局第三海洋研究所共同建设管理的中国深海生物基因资源研究与产业孵化开发机构。

  基地的职责是:开展深海生物基因资源调查、研究并收集有关信息;建立我国自己的深海研究队伍和研究能力,成为我国开展生物基因研究的核心力量;建立和孵化深海生物基因资源开发产业;为中国大洋协会和国家的有关决策提供科学依据。

  基地的主要工作范围包括:广泛收集深海生物基因资源并加以保藏、复制;筛选与医药、工业、环保有关的特殊功能基因;研究深海生物及其基因与环境的相互关系;对具有潜在社会、经济价值的深海生物及其基因进行产业化的开发。

  基地的长期目标是:围绕科学技术进步和我国国民经济快速发展对生物技术产业要求,建立一个国家级、具备国际水平的以深海生物基因资源为主、兼顾其它极端生物基因资源研发中心。该中心将致力于满足我国到本世纪中叶以前对工业用极端酶、深海医药活性物质等的巨大需求,成为我国深海生物技术研究的主要开放实验室、深海菌株和基因资源保藏中心、国际合作交流平台、深海生物技术教育培训中心以及深海生物技术产品的开发、生产实体。

  基地实行董事会领导下的基地主任负责制,目前设了学术委员会、开放实验室、中试平台。其中学术委员会由在深海生物资源开发研究方面有较高学术造诣的专家组成,负责开放实验室的学术决策,掌握研究方向,评审研究课题,审议课题经费计划和重大学术活动。

  开放实验室是基地的主要研究机构。实行主任负责制,主持研究任务、学术活动、人员聘任、行政管理等日常工作,为研究人员创造良好的科研条件。开放实验室设立开放基金、博士后流动站和长、短期工作岗位,提供设备和生物材料(包括基因库共享),向经申请获得资助的研究人员提供研究条件,保证研究工作的顺利进行。另外,在“大洋一号”科学考察船上还配备了小型微生物学/分子生物学实验室,可在海上进行现场研究。

  中试平台是基地成果转化机构,其目的是将基础研究优势和资源优势转化为技术优势和产品优势。将满足基因工程药物、工具酶的小试放大、中试研究和小规模生产要求,还能满足其它常规发酵产品实验室放大及小试研究并提供约5吨左右规模的生产工艺。进一步的社会服务还包括生产菌株的基因工程、蛋白质工程和常规改造、发酵产品的后处理工艺和产品鉴定研究,弥补目前企业在技术、人才和设备方面的缺陷。

  基地的研究队伍由中国工程院徐洵院士及一批具备博士学位的青年科技工作者为主体,其中包括美国、德国和新加坡归国博士后。基地除拥有较先进完备的微生物/分子生物学研究设备外,还将得到一系列特种设备支持,包括:深海热液保真采样器、深海悬浮物颗粒保真采样器、船载高温高压微生物流动培养装置、实验室深海环境模拟培养装置。5升、30升,150升德国贝朗发酵罐及连续流离心机、高压破碎仪等。上述设备的装备将在2003年年底以前全部完成。

  目前基地的主要业务内容有:海洋生物遗传资源采集、鉴定与保藏研究;海洋微生物极端环境适应性机理研究;海洋微生物及其基因在环保及冶金工业中的应用研究;海洋微生物遗传资源的开发及中试研究。

  已取得的初步成果包括:分离了6大类极端微生物,包括嗜酸、嗜碱、嗜盐、嗜热(来源于西藏羊八井)嗜冷、嗜压微生物;筛选出一批深海极端酶,并进行了基因克隆、表达研究;从深海嗜压菌细胞膜中分离纯化出各种特殊不饱和脂肪酸,克隆了与陆地不同的不饱和脂肪酸合成基因簇;建立了一系列特种生物技术,开展了基因资源保藏、表达研究。包括环境样品DNA提取技术、环境样品大分子库构建技术等;调查了北太平洋近赤道区若于站点的深海沉积物中微生物及有关基因的分布情况,为未来深海矿物的商业化开采提供了分子生物学环境基线参数。