凯发k8国际首页登录脐带血ღღ✿，生物科技ღღ✿。青杆（学名ღღ✿：Picea wilsonii Mast.）是松科云杉属的一种常绿针叶乔木ღღ✿，是中国的特有物种ღღ✿。它们喜凉爽湿润的气候ღღ✿，耐寒性强ღღ✿，对土壤要求不严ღღ✿，但在深厚肥沃的酸性土壤中生长最好ღღ✿。它常生长于海拔1500-3000米的高山地带ღღ✿，是亚高山针叶林的重要组成部分ღღ✿。上图是国家植物园的一株青杆ღღ✿。摄影ღღ✿：Linda Wong

　　地球上形形色色的生物ღღ✿，它们的生命密码究竟是什么？有没有一种方法ღღ✿，可以让人类全面地了解这些生物的基因奥秘？今天ღღ✿，请跟海潮天下（Marine Biodiversity）一起认识一下一个宏大的科学计划——“生命之树”（Tree of Life）计划ღღ✿，以及跟它相关联的国际大科学计划ღღ✿，来看看科学家们是如何解码地球生命的多样性的ღღ✿。

　　简单来说ღღ✿，“生命之树”计划是一个利用最先进的DNA测序技术ღღ✿，研究地球上各种生物基因组的项目ღღ✿。

　　DNAღღ✿，大家可能都听说过ღღ✿，它是生物的遗传物质ღღ✿，决定了生物的特征和功能ღღ✿。每个生物都有自己独特的DNA序列ღღ✿，就像人的指纹一样ღღ✿。而基因组ღღ✿，就是一个生物所有DNA的总和ღღ✿。研究基因组ღღ✿，让科学家可以了解生物的遗传信息酒井瑛里ღღ✿、进化历史凯发K8娱乐平台游戏下载ღღ✿，甚至预测它们在环境中的表现ღღ✿。

　　“生命之树”计划的目标ღღ✿，就是为地球上所有的真核生物（也就是那些细胞里有细胞核的复杂生物凯发K8娱乐平台游戏下载ღღ✿，包括动物ღღ✿、植物ღღ✿、真菌等）绘制高质量的参考基因组ღღ✿。

　　比如ღღ✿，研究某些生物的基因组ღღ✿，可以帮助研究人员发现新的药物靶点ღღ✿，开发出更有效的治疗方法ღღ✿。再比如ღღ✿，了解农作物的基因组ღღ✿，有助于培育出抗病虫害ღღ✿、适应性更强的新品种ღღ✿，保障粮食安全ღღ✿。此外ღღ✿，研究生物的基因组还能帮助我们保护濒危物种ღღ✿，维持生态平衡ღღ✿。

　　截至2023年8月ღღ✿，已有数据的物种在门ღღ✿、纲ღღ✿、目ღღ✿、科ღღ✿、属ღღ✿、种这六个分类层级中的比例ღღ✿，分别为80.6%ღღ✿、66.1%ღღ✿、46.9%ღღ✿、21.5%ღღ✿、4.8%和0.8%ღღ✿。

　　为了填补这一空白ღღ✿，科学家们发起了“地球生物基因组计划”（EBP）ღღ✿，目标是为所有已知物种测序ღღ✿，生成参考基因组ღღ✿。而“生命之树”计划ღღ✿，正是这一全球性计划的重要组成部分ღღ✿。

　　7年前ღღ✿，地球生物基因组计划（EBP）横空出世ღღ✿，立下了一个宏伟目标——在十年内完成所有已知真核生物（即具有复杂细胞结构的生物）的基因组测序ღღ✿。

　　具体来说ღღ✿，2018年ღღ✿，科学家们提出了EBP计划凯发K8娱乐平台游戏下载ღღ✿，计划用十年时间ღღ✿，花费约47亿美元ღღ✿，对全球约167万种真核生物进行基因组测序ღღ✿。

　　不过ღღ✿，EBP计划一开始就碰上了不小的“拦路虎”ღღ✿。最直接的问题就是——钱ღღ✿。因为ღღ✿，巧妇难为无米之炊ღღ✿，做基因测序这事儿可不便宜ღღ✿，要砸下去好几十亿美元ღღ✿，哪是个小数目啊ღღ✿！而且地球上生物种类那么多ღღ✿，想要一个一个地去采样也不是件容易事ღღ✿。有些动物植物生活在非常偏远或者极端的地方酒井瑛里ღღ✿，光是找到它们就够费劲了ღღ✿，更别说还得采集到合格的DNA样本ღღ✿。这些样本要是没保存好ღღ✿，或者质量不达标ღღ✿，整个测序过程可能就白费了ღღ✿。再加上ღღ✿，不同国家和地区在科研投入和技术力量上差距挺大ღღ✿，有的地方设备先进ღღ✿、人才多ღღ✿，有的地方资源就相对有限ღღ✿，这也让整个计划的推进不太均衡ღღ✿。

　　尽管面临这么多挑战ღღ✿，这个计划目前的进展其实已经超出很多人的预期了ღღ✿。到现在为止ღღ✿，科学家们已经成功完成了大约3000种生物的基因组测序ღღ✿，涵盖了1060个真核生物的“家族”（也就是科学上说的“科”）ღღ✿。

　　按照这个速度酒井瑛里ღღ✿，预计到2026年ღღ✿，EBP第一阶段要测的1万个物种目标是有希望完成的ღღ✿。而且一个好消息是ღღ✿，成本也大幅下降了ღღ✿。原本估计这阶段要花6.37亿美元ღღ✿，现在看可能只需要2.65亿美元ღღ✿。这主要是因为测序技术越来越先进了ღღ✿，不光速度更快了ღღ✿，精度也提高了ღღ✿，价格还更便宜了——“花更少的钱ღღ✿，办更大的事”凯发K8娱乐平台游戏下载ღღ✿。

　　按照最新的时间表ღღ✿，EBP的第一阶段将在2026年完成1万种物种的测序酒井瑛里ღღ✿，而第二阶段将在2030年完成15万种ღღ✿，最终在2032年完成所有已知真核生物的测序ღღ✿。如果一切顺利ღღ✿，这将是人类科学史上最重要的生物数据工程之一ღღ✿。

　　目前酒井瑛里ღღ✿，EBP已经吸引了28个国家的科学家参与ღღ✿，全球范围内的58个科研机构或联盟都在为这个计划贡献力量ღღ✿。

　　在英国和爱尔兰ღღ✿，科学家们启动了“达尔文生命之树”项目ღღ✿，计划为这两个地区的约7万种真核生物构建参考基因组ღღ✿。这个项目由多家科研机构合作推进ღღ✿，包括Sanger研究所酒井瑛里ღღ✿、Earlham研究所ღღ✿、EMBL-EBIღღ✿、伦敦自然历史博物馆ღღ✿、爱丁堡和邱园皇家植物园ღღ✿，以及牛津酒井瑛里ღღ✿、剑桥ღღ✿、爱丁堡大学等ღღ✿。

　　整个过程其实相当复杂ღღ✿，但我们可以简单理解为以下几个步骤ღღ✿：首先ღღ✿，科学家们在野外采集目标生物的样本凯发K8娱乐平台游戏下载ღღ✿，确保采集过程符合伦理和法律要求ღღ✿。

　　然后ღღ✿，将采集到的样本带回实验室ღღ✿，提取其中的DNA凯发K8娱乐平台游戏下载ღღ✿。接着ღღ✿，利用先进的测序技术ღღ✿，对提取的DNA进行测序ღღ✿，获取其完整的序列信息ღღ✿。

　　比如ღღ✿，BIOSCAN计划ღღ✿，这是一个为期五年的项目ღღ✿，旨在研究英国各地100万个飞行昆虫的遗传多样性ღღ✿；科学家们每月从100个站点采集昆虫样本ღღ✿，然后利用DNA条形码技术进行分析ღღ✿。研究人员希望通过这个项目ღღ✿，来建立一个基于DNA的昆虫物种多样性基线ღღ✿，为未来的生态监测提供重要参考ღღ✿。

　　再比如ღღ✿，Psyche计划ღღ✿，这是一个多国合作的项目ღღ✿，目标是测序欧洲所有鳞翅目昆虫（包括蝴蝶和蛾类）的基因组ღღ✿。该计划分三个阶段进行ღღ✿，第一阶段计划测序2000个物种ღღ✿，最终目标是完成欧洲约1万种鳞翅目昆虫的基因组测序ღღ✿。

　　随着科技的不断进步ღღ✿，测序技术也在飞速发展ღღ✿。过去需要花费大量时间和资金才能完成的基因组测序ღღ✿，现在变得更加高效和经济ღღ✿。这为“生命之树”计划的推进提供了有力支持ღღ✿。随着更多物种的基因组被解码ღღ✿，人类未来肯定将对地球生命有更全面的认识ღღ✿。这不仅有助于科学研究ღღ✿，也将在医疗ღღ✿、农业ღღ✿、环保等多个领域带来深远影响ღღ✿。比如凯发K8娱乐平台游戏下载ღღ✿，了解某些微生物的基因组ღღ✿，可能开发出新的抗生素ღღ✿；研究植物的基因组ღღ✿，可以培育出更适应气候变化的农作物ღღ✿；分析动物的基因组ღღ✿，可以更好地保护濒危物种……

　　“生命之树”计划ღღ✿、及其相关的国际大科学计划ღღ✿，作为一个个宏大的科学工程ღღ✿，希望能够深入了解生命的本质ღღ✿、解码地球上所有真核生物的基因组ღღ✿，为人类社会的发展和生态环境的保护提供强有力的支持ღღ✿。近日ღღ✿，随着最新的地球生物基因组计划（EBP）宣告第二阶段的展望ღღ✿，笔者相信酒井瑛里ღღ✿，在不久的未来几年ღღ✿，科学家们能为更多的物种绘制出详细的“基因身份证”ღღ✿，揭开生命更多的奥秘ღღ✿、让基因科学造福人类ღღ✿。

　　Q1ღღ✿、随着对物种基因组的了解逐渐加深ღღ✿，基因组数据如何帮助我们预测物种在环境变化下的适应能力？比如说ღღ✿，基因组信息能否为我们提供有关物种如何应对气候变化ღღ✿、栖息地丧失ღღ✿、或其他环境压力的线索ღღ✿，进而为生物多样性保护提供新的解决方案？

　　Q2ღღ✿、在测序大量物种基因组的过程中ღღ✿，如何利用这些数据理解物种之间更复杂的关系？比如ღღ✿，通过分析基因组数据ღღ✿，我们能否揭示出物种间如何相互作用ღღ✿，共同维持生态平衡ღღ✿，以及这些关系如何影响生态系统的功能？

　　Q3ღღ✿、其实有一个问题ღღ✿，EBP的科学家们自己也非常头疼ღღ✿，就是“南方”国家参与太少ღღ✿。随着“地球生物基因组计划”推动全球范围内物种基因组的测序ღღ✿，如何保证这些高成本ღღ✿、高技术的项目不仅对发达国家有益ღღ✿，也能惠及资源较少的地区？如何利用基因组技术在全球范围内促进公平的科研合作与生物多样性保护工作？