張江李冰路上有一家特殊銀行——存的不是錢(qián)，而是人體的組織、細(xì)胞、血液及腸道微生物菌群等。在日前舉行的“2021上海‘芯’醫(yī)學(xué)高峰論壇”上，張江生物銀行宣布完成二期“擴(kuò)建”，存儲(chǔ)能力從原來(lái)的300萬(wàn)份擴(kuò)展到1500萬(wàn)份。

作為張江科學(xué)城首批開(kāi)建的重要基礎(chǔ)設(shè)施工程，“擴(kuò)建”后的張江生物銀行將使上海成為全國(guó)乃至全球重要的生物樣本資源儲(chǔ)存中心，為上海打造生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)高地，加快研發(fā)轉(zhuǎn)化布局，實(shí)現(xiàn)從“樣品”到“產(chǎn)品”的轉(zhuǎn)化提供重要的樣本支撐。

樣本是整個(gè)生物醫(yī)藥研究的基石與關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有了它，診斷標(biāo)志物、藥物靶點(diǎn)開(kāi)發(fā)等才能成為“有源之水”。走進(jìn)張江生物銀行，可以看到數(shù)臺(tái)可保持-80℃的巨型冰柜，血清、血漿、血細(xì)胞和DNA核酸等樣品大多存儲(chǔ)于此。在低溫中處于“冬眠”狀態(tài)的樣品一旦被“喚醒”，將在實(shí)驗(yàn)室中被物盡其用。

2017年10月，上海張江生物銀行啟動(dòng)一期工程，該樣本庫(kù)對(duì)標(biāo)國(guó)際一流生物銀行，一經(jīng)建成就成為大型醫(yī)院、大學(xué)與醫(yī)學(xué)院的重要樣本保存庫(kù)和備份庫(kù)，以及醫(yī)藥研發(fā)企業(yè)樣本的儲(chǔ)存中心。隨著高通量基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)的發(fā)展，用戶對(duì)生物樣本的數(shù)量和質(zhì)量提出了更高要求。

上海張江生物銀行二期占地面積超2500平方米，設(shè)計(jì)存儲(chǔ)能力超1500萬(wàn)份樣本。在原有生物銀行的基礎(chǔ)上，新建了“重大疾病生物樣本資源中心”與“生物樣本虛擬信息中心”。張江生物銀行二期采用國(guó)際一流的軟硬件與管理標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了智能化、信息化、自動(dòng)化的運(yùn)營(yíng)體系，儲(chǔ)存與服務(wù)能力均有大幅提升。

“上海張江生物銀行領(lǐng)跑我國(guó)集約化生物樣本資源庫(kù)新模式。”中國(guó)工程院院士王紅陽(yáng)說(shuō)。

如果你認(rèn)為生物銀行只是簡(jiǎn)單冰凍生物樣本，那就錯(cuò)了。在這里，數(shù)字化手段被充分應(yīng)用于從存儲(chǔ)到研究的各個(gè)環(huán)節(jié)。

以存儲(chǔ)一塊腫瘤細(xì)胞樣本為例，工作人員需要把采集下的病變組織“印”在郵票大小的玻璃上，經(jīng)染色處理做成組織芯片，再通過(guò)專業(yè)數(shù)字化病理系統(tǒng)掃描錄入電腦。一塊芯片上集納了細(xì)胞形狀、結(jié)構(gòu)、大小、來(lái)源，乃至患者家族史、生活習(xí)慣、臨床資料等海量數(shù)據(jù)，用這樣的數(shù)字樣本做研究，可提速百倍。

中國(guó)工程院院士楊勝利表示，21世紀(jì)的醫(yī)學(xué)研究應(yīng)該從以疾病為主轉(zhuǎn)向以健康為主。人體健康是一個(gè)系統(tǒng)工程，以數(shù)字生物學(xué)為目標(biāo)，建立數(shù)字人模型將為這一“轉(zhuǎn)向”提供重要路徑。建立數(shù)字人模型，首先要建立數(shù)字器官。楊勝利透露，上海生物芯片有限公司已開(kāi)始研究器官芯片，將肝、腎、心、肺、腸道等器官分別放在一個(gè)指甲蓋大小的芯片上。傳統(tǒng)組織樣本只能提供分析，在器官芯片上則可進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)，在分子層面實(shí)現(xiàn)蛋白組學(xué)、蛋白定位、細(xì)胞生理學(xué)研究。

衡量一個(gè)生物樣本庫(kù)的好壞，除了看存儲(chǔ)量，專家們更看重樣本產(chǎn)出的“科研利息”。“轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)是連接臨床醫(yī)學(xué)和基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的紐帶，轉(zhuǎn)化是生物樣本庫(kù)建設(shè)的靈魂。”中國(guó)科學(xué)院院士、復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院院長(zhǎng)樊嘉說(shuō)。

提高轉(zhuǎn)化率，跑出“加速度”，關(guān)鍵要解決生物樣本庫(kù)的信息標(biāo)準(zhǔn)化和共享問(wèn)題。據(jù)透露，此次新建成的“重大疾病生物樣本資源中心”與“生物樣本虛擬信息中心”是上海構(gòu)建的自動(dòng)化、集約化第三方生物樣本資源存儲(chǔ)中心，將在生物數(shù)字建設(shè)、信息共享上展開(kāi)探索。隨著二期工程的建成投用，上海張江生物銀行將成為我國(guó)生物樣本資源庫(kù)聯(lián)盟、網(wǎng)絡(luò)與信息中心之一，進(jìn)一步促進(jìn)生物樣本科學(xué)領(lǐng)域的研究、交流與合作。