在生命数字化时代，基因科技重新定义生物多样性保护

地球孕育了无数形态各异的生命。从天空飞鸟到深海生灵、从濒危珍稀物种到尚未被发现的神秘谱系，所有生命的丰富与韧性，都藏在基因密码里，成为地球生命共同体最宝贵的财富。

5月22日，是第26个国际生物多样性日，让我们重新思考人类与自然、与万千物种的共生之道。

多年来，华大集团始终深度参与全球生物多样性研究，通过破译海量物种遗传蓝图、助力濒危物种保护、探索极端环境生命奥秘、积极参与国际大科学计划，为守护全球生物多样性持续贡献力量。

今天，我们特别邀请了华大生命科学研究院数字化地球研究所所长李启业研究员，听他讲述华大如何用基因科技解码生命、保护物种、推动国际合作，让基因科技真正成为守护生物多样性的强大力量。

李启业

现任华大生命科学研究院数字化地球研究所所长、基因组多维解析技术全国重点实验室方向带头人、地球生物基因组计划（EBP）基因组注释委员会成员。长期致力于演化与生物多样性基因组学研究，曾参与组织全球蚂蚁基因组联盟、万种鸟基因组计划等多项大科学计划，已带领团队破译超6000种不同物种的遗传密码。

问

能否请您整体介绍一下，华大在全球生物多样性研究领域的代表性成果？

李启业：生物多样性是地球生命共同体赖以生存和发展的基石，华大一直非常关注这一方向的研究。总体来看，华大在生物多样性研究领域的代表性成果，可概括为三大方面：

一是推动地球生命数字化进程。华大积极参与并联合发起了包括地球生物基因组计划（EBP）、万种鸟类基因组计划（B10K）、万种鱼类基因组计划（Fish10K）、万种植物基因组计划（10KP）等多个国际大科学计划。凭借自主研发的测序技术，我们已成功完成了超6700种动植物的基因组破译。特别是在鸟类、蚂蚁、鱼类、苔藓等生物类群中，华大破译的物种基因组数量至少占全球总量的50%以上。这些宝贵的基因组资源，为物种起源、适应性演化、生态保护、农业育种等领域的广泛研究提供了关键支撑。

部分研究文章封面

其次是助力濒危物种保护。华大针对大熊猫、藏羚羊、东北虎、朱鹮及苏铁等众多濒危物种开展了大规模基因组学研究，帮助科学家深入了解濒危物种的遗传多样性、种群历史和适应性潜能，从而为濒危物种的保护管理、人工繁育、种群恢复及相关政策制定提供坚实的科学依据。

第三是探索极端环境的生命奥秘和资源潜能。华大长期关注极地、高原、深海等极端环境，对栖息其中的微生物和大型生物开展基因组解析工作。例如，华大科研团队曾利用古DNA技术重构了南极罗斯海沿岸过去6000多年的生态变迁，帮助科学界从更长时间尺度理解极地生态系统演变规律。此外，我们还借助测序技术首次揭秘了马里亚纳海沟不为人知的生物多样性，并从深渊沉积物样品中发现了超6000种未被报道的微生物新物种及大量有开发潜力的基因资源。这些资源最终汇聚成了规模庞大的环境微生物基因资源数据库。

全新世中晚期南极罗斯海区域生物复原图

（绘图:白鲸）

问

在生物多样性研究中，华大的相关技术平台、测序能力和数据分析方面有哪些优势？

李启业：我认为华大最核心的优势，在于构建了从底层测序到基因组多维解析的完整自主技术体系。

首先，华大拥有自主研发的测序技术与平台，全面覆盖长、短读长测序。这一“长短互补”的技术优势，使我们能够高效实现不同物种端粒到端粒级别（T2T）的完整基因组破译，解决了过去基因组图谱存在的碎片化、不完整等局限。此外，基于华大测序技术研发的环境DNA（eDNA）技术，可以快速精准监测生物群落的动态变化、有效预警入侵物种，把前沿测序技术真正用在生态保护一线。

其次，华大建立了全面的多组学技术体系，覆盖基因组学、转录组学、单细胞组学、时空组学、表观组学、蛋白质和代谢组学等，可实现任意物种的多维深度解析，从而更全面地理解物种如何演化、发育和适应环境。

第三个优势在于大数据分析平台与人工智能技术。华大拥有强大的云端生物信息平台（DCS cloud），融合了先进AI技术与各类分析工具，能够高效地进行生命大数据挖掘。借助该平台，可以高效完成海量物种的全基因组注释与生物多样性数据探索，并从中发现潜在的新药物、工业酶、抗菌肽以及有育种价值的基因资源等，释放生物多样性资源的巨大潜能。

问

哪一次研究经历让您最深刻地感受到“基因科技正在帮助人类重新认识和保护自然”？

李启业：这让我想起了华大最近参与的一项大规模的穿山甲群体基因组学研究。

过去我们认识物种主要靠形态，很容易把不同物种误判为同一类，从而漏掉最需保护的濒危隐藏物种。这项研究证实了马来穿山甲可分为三个独立遗传群体，各群体遗传交流少、拥有独特的环境适应性遗传背景。这纠正了以往混养混育的保护误区，提醒我们需分单元精细化保护管理。同时，结合基因组学与形态学证据，我们还确证了一个此前被混淆的全新穿山甲物种（Manis mysteria，又名：神秘穿山甲）。这一发现既能推动该物种的针对性种群调查，助力精准保护方案的制定，也为海关执法、打击非法贸易提供了科学依据。

我想这正是基因科技的价值所在。当我们拥有物种的基因组数据，不仅能够理解它的种群历史、遗传多样性和适应潜能，还能够帮助我们动态追踪已知物种，甚至发现传统分类学或形态识别难以发现的隐藏物种。

问

从国际合作角度看，华大如何与海外科研机构、保护组织或国际计划开展协同？这些合作对全球生物多样性研究有什么推动作用？

李启业：重大科研计划无法靠单一国家或机构独立完成，合作是必然选择。秉持着人类基因组计划所倡导的开放、协作、共享精神，多年来华大与海外科研机构、保护组织及国际计划分工协作，共同推动科学进步。

以地球生物基因组计划、万种鸟基因组计划等为例，通过分工协作，来自不同国家和机构的样本资源、研究经验、技术能力和科学问题得以汇聚起来。其中，华大主要负责生物样本的建库、测序、数据分析等核心技术环节。

这类合作一方面整合全球物种样本资源，破解跨境采集运输难题；另一方面向生物多样性富集地区输出测序技术，共建科研中心、培养本土人才；同时产出可共享的宝贵基因组数据，为全球物种演化、生态保护研究提供重要支撑。

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