出品：科普中国

作者：喻亚静（中国普通微生物菌种保藏管理中心主任）

监制：中国科普博览

编者按：为解码生命科学最新奥秘，科普中国前沿科技项目推出“生命新知”系列文章，从独特的视角，解读生命现象，揭示生物奥秘。让我们深入生命世界，探索无限可能。

大家都对银行不陌生，安全还能增加利息，大人们会把自己的一段时间不需要使用的钱存进银行，在需要使用的时候从银行中提取出来。但是除了这种金融银行，其实还有一种神奇的银行——生物银行（Biobank）。

作为生物，我们每个人都在不知道的时候，在其中存了些东西，也在不知道的时候，常常享受它们带来的福利。

生物银行业也被称为生物样本库，跟金融银行一样，科学家、医生或者一些企业会把自己在科研、医疗或者研发过程中获得的生物材料存进生物银行，在需要使用的时候再申请提取出来。

同时，**生物银行还有一个不同于金融银行的特点，就是公益性。**存进生物银行的生物材料除了自己使用，最重要的一点是通过生物银行共享给世界各地的同行们，用于学术研究或者产业研发，共同开发利用生物银行保藏的珍贵的生物样本。

生物银行是生物技术和生物产业发展的重要基础设施，从科研到产业，从食品到医药，从农业到工业都有非常多的生物银行。

有趣的是，在生物银行中，也有被称为“四大行”的存在。它们分别保存着菌株、基因、细胞、种质这四种重要的生物资源。

四大行之一“菌株银行”

菌株银行，顾名思义，就是保藏微生物菌种的。

我们人类的衣食住行都离不开微生物。人类的祖先很早就意识到了微生物的存在并且开始有意识地利用微生物。

一株分离自火山口湖的酵母菌出芽生殖电镜照片

（图片来源：中国普通微生物菌种保藏管理中心 李爱华）

大家猜猜，上面这是哪种微生物？

这就是我们现在已经离不开的酵母。酵母菌长得圆圆胖胖的，在出芽的时候还会有一个个小小的芽体，非常可爱。

酵母可以酿酒。中国科学院微生物研究所的科学家们用了几年时间，对青藏高原的酵母菌资源进行收集、分离和系统研究，在其中找到了一个种群。通过多基因和基因组分析后发现，当年正是这些酵母，通过丝绸之路，传到了欧洲，成为今天盛行全球的拉格啤酒酵母的起源。

酵母还可以制作香甜松软的馒头、面包；乳酸菌可以把牛奶“变”成酸奶、奶酪；还有酱油和醋的酿造，也离不开各种微生物。更别提，各种食用菌其实也是独特的微生物。

多种多样的食用菌

（图片来源：Veer图库）

可以想象，如果没有微生物，我们的餐桌恐怕会变得十分单调！

中国普通微生物菌种保藏管理中心里有11万株来自世界各地的微生物菌种，它们有的可以生产维生素、抗生素、降解塑料，有的可以让农田变得肥沃、让石油或者玉米变出我们穿的衣服，还有的可以让我们保持活力健康和苗条。微生物菌种资源就像一个巨大的宝库，等待我们的“挖掘”。

四大行之二“基因银行”

在基因银行里中最重要的是人的基因库。此外，重要的实验动物、珍稀野生动物、珍稀植物、药用植物和微生物也都会有基因库。

基因是什么？通俗地说，基因就是一本生命的天书，在这本书里定义了每个人、每个动物、每个植物、每个微生物基本会长成什么样子，这本书还会一代一代往下传递。因此，读懂基因天书就是我们理解生命的开始。

现在我们有了各种现代化的生物技术手段，不仅可以读懂生命之书，还可以修改生命之书，让动物、植物、微生物按照我们设定的方向去改变。甚至有一些人类的遗传疾病，也可以通过特殊的基因修饰手段，得到有效的治疗。只是，因为人类的生命之书过于复杂，我们必须保持敬畏和谨慎的态度，基因治疗还有很长的路要走。

四大行之三“细胞银行”

大家在日常生活中经常听到的一个细胞银行，应该是脐带血银行。

为什么要采集刚出生的小婴儿的脐带血呢？因为脐带血中含有非常多的干细胞。干细胞具有无限的自我更新能力，能够发育成神经、血管或者各种组织器官。因此，当这个孩子长大以后，如果某一个时刻需要一些特殊的细胞进行治疗，就可以提取出脐带血，对干细胞进行培养并诱导分化为定制的治疗细胞，提供个性化治疗方案。

干细胞库是更专业的公共服务平台，比如说国家干细胞库可以面向科研或者企业提供经过质量认证的多能干细胞，帮助科研人员研发药物或者帮助医院提供更广泛的精准医疗方案。

现在有很多的医疗案例，比如说造血干细胞移植治疗红斑狼疮、溶血性贫血、急性白血病等血液病，神经干细胞可以治疗脑瘫、脊髓损伤、运动神经元病、帕金森病、脑出血、脑梗塞后遗症、脑外伤后遗症等神经系统疾病；还有一些免疫系统疾病如糖尿病、皮肌炎、肌无力、血管病变、硬化病等，干细胞治疗也是治疗方法之一。

四大行之四“种质银行”

种质资源库对于农林牧渔业都有非常重要的作用，不管是种植业、养殖业还是水产行业都有自己种质库，这也是大家现在可以吃到全球各地珍馐美味的重要原因。

很多国内外的优秀农产品的种质资源通过种质库保存下来，引进到合适的地方进行生产，极大地丰富了我们的餐桌食物种类。比如说在我国新疆的千里大漠、天山脚下，居然也可以养殖三文鱼、南美白对虾、罗氏沼虾、澳洲淡水龙虾和大螃蟹。

未来，也许能从“生物银行”到“生物超市”

说完了这么多生物银行，畅想一下，如果有一天，我们的科学家把生物从基因到蛋白、从序列到功能，也就是把生命天书读得清楚明白，也许“生物银行”就能变出“生物超市”了。

这样，不仅能把我们存进去的生物材料拿出来用，还可以用人工智能设计各种各样天然不存在的生物元件和生物模块。科学家们只需要把这些模块从超市的货架上取下来，自己组装起来，就能得到各种微生物、细胞、动物或者植物，他们可以生产疫苗、药物、蛋白或者小分子肽，也能生产比钢铁还坚韧的塑料，比蛛丝还强劲的纤维。

当然，前提是我们能够完全读懂生命这本天书，还需要严格明确的法律条规来约束“生物超市”的发展和应用。现在，就让我们先建设生物银行，尽情探索生命的奥秘吧！

来源: 中国科普博览

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