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地球生物基因體計畫正式啟動,台灣不缺席!

圖說: 台灣擬籌組國家隊加入地球生物基因體計畫聯盟 (人物右起) 中央研究院生物多樣性中心趙淑妙主任、地球生物基因體計畫總主持人美國加州大學戴維斯分校Dr. Harris Lewin教授、台灣經濟研究院生物科技產業研究中心孫智麗主任、台灣仿生科技發展協會江佳純秘書長
圖說: 台灣擬籌組國家隊加入地球生物基因體計畫聯盟 (人物右起) 中央研究院生物多樣性中心趙淑妙主任、地球生物基因體計畫總主持人美國加州大學戴維斯分校Dr. Harris Lewin教授、台灣經濟研究院生物科技產業研究中心孫智麗主任、台灣仿生科技發展協會江佳純秘書長
「地球生物基因體計畫」聯盟社群、區域與國家型基因體計畫
「地球生物基因體計畫」聯盟社群、區域與國家型基因體計畫
全球聯盟團隊預計以10年、47億美金解碼生命,為基礎科學、生態保育、人類福祉找尋新出路

(中央社訊息服務20181107 10:03:33)今年初於世界經濟論壇中倡議之「地球生物基因體計畫(Earth BioGenome Project, EBP) 」,10月31日、11月1日兩天於倫敦匯聚超過50個來自全球知名研究機構、產業代表正式啟動。這項目標10年、堪稱生物界的射月計畫(Moonshot Project),期望能完成150萬個已知動物、植物與真菌類物種的全基因體定序,深入解讀箇中奧秘,開拓新生物經濟的出路。包含美國、英國、丹麥、德國、澳洲、中國、巴西等國在內的19個研究機構簽署合作備忘錄,台灣團隊由台灣經濟研究院生物科技產業研究中心孫智麗主任、中央研究院生物多樣性中心趙淑妙主任、以及台灣仿生科技發展協會江佳純秘書長代表參加,擬以籌組國家隊參與聯盟計畫團隊進入全球基因體計畫殿堂。

世界經濟論壇(World Economy Forum, WEF)2018年會提出一系列「第四次地球倡議工業革命報告(Fourth Industrial Revolution for the Earth)」與相關的專案計畫,當中指出全球應運用第四次工業革命的機會朝向「包容性生物經濟」(Inclusive Bio-Economy)的世界發展,這些經濟價值的來源以及未來的營收可從運用「自然生物(biological)」的資產(例如生物化學、生物材料)以及「生物仿生(biomimetic)」的資產(仿效其功能與機制)而來。伴隨著該倡議,兩大團隊「地球生物基因體計畫(EBP)」以及「地球代碼銀行計畫 (Earth Code of Bank)」於WEF會議中宣佈國際合作、啟動大規模的生物基因定序計畫。

「地球生物基因體計畫」受「人類基因體計畫」啟發,有感於過去40年來,地球超過一半的脊椎動物數量下降,不久的將來預估有23,000個物種瀕臨滅絕,該計畫立基於維護生物多樣性,預期串聯各國大型基因體團隊與社群,為新世代的基礎科學研究、落實生態保育、增進人類福祉作出貢獻,包含為傳染病與遺傳疾病開發新療法、找出能減緩或逆轉老化的藥物、發展餵養全球人口的新方法、產生新的生物材料、開發新的生物合成燃料。目前人類對生物所知有限,150萬種已知的真核生物中,僅有不到3,500種、0.2% 的基因完成定序,更遑論定序的品質不齊。不過,因應著諸多科技的進步,從定序儀的效能增加、準確度提升、演算法、數據分析、AI人工智慧等的技術支援,預期地球基因體10年計畫47億美元的花費將類似於人類基因體計畫(當時花費30億美元,折算今日約50億美元),之前1993年到2003年僅解碼單一物種,現在則可望解碼所有已知物種。25年前,當人類基因體計畫啟動時,人們尚未意識到DNA解序後能為健康與疾病創造如此大的價值,因此參與「地球生物基因體計畫」的國際團隊,對於解開地球生物密碼,創造永續價值之路懷抱信心。當目標完成,預期將有1個艾位元組(1 exabyte)或10億位元組(1 billion gigabytes)的數據免費公開於平台供使用,這大量的數據資料將遠超過社群媒體如Twitter 或Youtube的數量。

啟動大會系列活動上除了「百種農業害蟲(Ag100 Pests)」、「千種真菌基因體計畫(1KFG)」、「五千種昆蟲基因體(i5K)」、「萬種植物計畫(10KP)」、「萬種鳥類基因體(B10K)」、「萬種脊椎動物(G10K)」、「哺乳類基因體計畫(OMG)」、「全球無脊椎動物基因體聯盟(GIGA)」等計畫團隊介紹成果與展望之外,都柏林大學學院介紹「千種蝙蝠(Bat1K)」的研究,提到從蝙蝠身上發現抗衰老、免疫力的機制;美國史密森尼學會介紹除了研究生物基因體外,也包含生物之間、延伸到整個生態的連動,稱總體基因體學(MetaGenomics),例如蜂鳥與授粉的花朵間便可深入探討植物、食蟲動物、授粉者、授粉者身上的寄生蟲、寄生蟲身上的細菌等等,生物形態、基因體到生態,如能整合一起可達更宏觀、完整的研究;伊利諾大學厄巴納-香檳分校提出基因與社交生活的研究,因應美國的精神疾病每年花費超過3,000億,為第三大花費的醫療領域,精神疾病患者相較少10年的壽命,團隊研究社群動物(如蜜蜂),比較社群行為表現與基因的活動;「加州大學保育基因體聯盟(CalEBP)」結合公民科學家的力量,拓展社群科學,協助研究員進行生物採樣,藉此提升定序樣本的廣度;法國國家農業研究院則分享因應氣候變遷、農業、能源與藥物的挑戰,與法國植物基因體中心合作的GAIA計畫,目標是研究極端氣候地域的植物基因體與微生物生態、馴化對耕作植物演化的衝擊、在演化的模式中衡量水平基因轉移、建立環境適應的基因地圖等;英國維康桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)為歡慶25周年除了完成在地25種生物的基因體研究外,接下來也將聯合自然史博物館、國家植物園與其他研究機構啟動名為「達爾文生命之樹 (Darwin Tree of Life)」、橫跨全英國66,000種真核生物的定序與注釋計畫,為「地球生物基因體計畫」再添一筆。

「地球生物基因體計畫」第一階段目標為完成9,000種具參考等級的生物基因組,所需的6億美金已募得1/3,預計明年全數到位。啟動大會中也針對公開數據與資料透明性、取得公平性、道德義務以及延伸社會信任機制進行討論,包含應重新定義生物基因體利益,以及運用新科技如溯源系統、金融科技、區塊鏈等進行資訊共享、利益交換。「地球生物基因體計畫」平台也需確保避免團隊間重複研究,發揮研究最大綜效。此外,募資與地球生物基因體計畫的治理結構也在討論範圍,特別是治理結構已在大會中形成共識,以類聯邦模式運行。台灣有幸從制度建立之初便參與討論。

台灣在基因體研究領域擁有不少能量,包含成功大學與中研院合作的原生種蝴蝶蘭、台灣大學跨域研究團隊的特有種帝雉、臺灣師範大學的台灣竹雞、中興大學家雞、中研院的稻米、小米、玉米葉、台灣特有種牛樟、秀麗隱桿線蟲、褐根病菌等等皆為團隊多年努力成果。本次台灣代表團也與各國機構進行交流,更獲得計畫總主持人,美國加州大學戴維斯分校Dr. Harris Lewin 的肯定,期待台灣順利組成基因體國家隊(Taiwan BioGenome Project)與世界一起努力。


訊息來源:財團法人台灣經濟研究院生物科技產業研究中心

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