会议提案
生物样本库又称生物银行(biobank),主要是指标准化收集、处理、储存和应用健康和疾病器官、组织、全血、血浆、血清、体液或经处理过的衍生物如DNA、RNA、蛋白等以及与这些生物样本相关的临床、病理、治疗、随访、知情同意、伦理批复等资料及其质量控制、信息管理与应用数据系统。随着科技的进步,人工智能与大数据技术的应用早已成为医疗行业的新趋势。在新的时代背景下,生物信息大数据人工智能计算(以下简称生物信息智算)应运而生,是集人工智能、生物信息以及计算医学等多学科交叉而产生的新型技术,已逐步成为医学科学快速发展的必然要求。
一、行业现状
美国、欧洲以及国际卫生组织都投入了几亿到几百亿美元建立大型生物样本库;英国生物银行为新冠肺炎药物的研究发挥了不可替代的重要作用。此外,加拿大、澳大利亚、韩国、日本等国家也加快了生物样本库的建设步伐。近年来,国外生物样本库不断向大型化、自动化、智能化及信息化方向迈进。
我国属多民族国家,人口众多,疾病种类及遗传资源较为丰富,同时兼具多样性和地方特色,为建设标准化、有价值的生物样本库奠定了坚实基础。自1994年中国科学院建立中华民族永生细胞库以来,相继涌现出了一批优秀的样本库,例如:“专家库”,“专病库”,“科室库”(复旦大学附属中山医院的肝癌库、南京军区总医院的肾病库等),“特色库”(广东省中医院中医药库、新疆医科大学一附院少数民族样本库等),“学科群库”(西京消化病医院消化疾病样本库等),“重大项目库”(上海东方肝胆医院牵头的肝癌重大专项库、北京协和医院牵头的胰腺癌重大项目库等),“医院库”(复旦大学附属肿瘤医院等),“区域库”(上海张江生物银行、武汉生物样本库等)。
二、存在的问题与机遇
面对生物样本库行业的快速发展,应清楚地认识到,我国生物样本库的发展尚处于起步阶段,存在诸多问题。与发达国家相比,在生物技术和信息技术的基础性、先导性、颠覆性布局上仍存在短板。各生物样本库之间相互独立、相互封闭,缺乏有效的共享应用机制,样本使用率低。样本库投入大、产出少、缺乏自身造血机制,不能形成可持续发展。低层次的重复建设,存在空间、设备、人员及维持资金的浪费,缺乏“集约化”理念。同时,缺乏标准化流程、质控体系和规范的信息化管理,临床资料残缺不全,伦理与法律制度不健全,生物样本库建设、管理、运行的专业人才匮乏,导致样本流失。
近年来,我国加大了对样本库建设的投入,国内样本库的建设迎来了新的机遇。为整合完善临床样本和疾病信息资源库,加强资源共享网络建设,出台了一系列相关政策。2022年5月,国家发展改革委印发《“十四五”生物经济发展规划》中提到“在事关国家安全和发展全局的基础核心领域,制定实施战略性科学计划和科学工程。瞄准人工智能、生命健康、生物育种等前沿领域,实施一批具有前瞻性、战略性的国家重大科技项目;强调在疾病治疗环节,推动抗体药物等生物药发展,推进重大疾病和罕见病的原创药物研发,拓展先进治疗技术临床应用,规范干细胞治疗等新技术临床应用;鼓励生物信息产业发展。要持续挖掘生物技术、信息技术融合应用产生的巨大创新效能和产业动能,推动信息技术发挥在支撑新药研制方面的作用。”在政府高度重视、国家大力倡导、重点项目相继出台的大背景下,生物信息智算行业迎来了快速发展的黄金时代。
三、北京生物信息智算中心
北京生物信息智算中心(原大兴生物银行)项目,作为北京市2023年度重点工程之一,立足于生物医药产业,是北京市唯一专注于生物样本第三方存储和生物智算的项目。
项目主要内容包括生物样本库和智算中心两部分,除了对生物样本和干细胞进行存储以外,还通过基因测序、质谱分析等工具进行数字化,生成计算机数据,建设一系列专病数据集,并通过自研以及与科研机构合作等方式,对生物信息大数据进行人工智能计算,用计算医学的手段寻找药物靶点、数字疗法等价值点,大幅提升医药研发的效率和准确性,降低成本,对整个医药大健康领域具有巨大意义。
样本库项目建成后,将设置1000个超低温冰箱,120个液氮罐,达到8000万份生物样本储量,将是全世界最大的生物样本库;智算中心项目将建设符合国标GB50174-2017标准的A级数据中心,拟设标准机柜1160个,单机柜供电8KW,PUE<1.2,WUE<0.23。
规划总投资9.2亿元,分两年建设。一期为基建工程,投资约5亿,建成后可具备样本库存储、IDC机柜运营的能力,年利润超5000万,具有基本现金流能保证公司持续运转。二期为IT建设和数据集建设,建成后将产生爆发性的科研价值。两期工程合计需在3年后能达到稳定状态。
目前,该项目已于2023年6月分别取得人遗办宝藏许可、规划许可证、能评报告和施工许可证。计划于8月完成施工图设计和成本核算,10月正式开始动工。
四、项目成立的重要性
1.完善基础数据,推动生物医学研究发展
生物资源是促进转化医学研究的关键性基础设施,生物信息资源更是支撑生物医学研究快速发展的有力保障。在大健康领域,我国缺乏大规模的标准化、系统性的基础数据,导致很多原创性研究无法开展。该项目平台的建立可以有力地提供用于研究人体健康状态及其变化规律的资源库作为资源支撑。
2.准确判断致病原,实现精准治疗
通过大规模资源库的建设,可以对‘常见疾病是遗传基因引起还是后天环境导致’等问题进行研究。在确定致病原因后,对症治疗,最终实现针对每个人的精准健康管理。
3.打破平台单一性,人工智能与生物大数据精准结合
与当前国内大多数生物样本库仅提供第三方样本存储服务的功能不同,北京生物信息智算中心通过大规模采集生物样本和收集健康医疗数据,运用人工智能计算等技术展开遗传、环境、生活方式等多维度分析,结合基因组学等多组学数据,形成人群队列、生物资源库、健康医疗大数据3个层面的研究体系,以进行科学研究和产业应用。
五、项目成立的必要性
1.赋能生物医药产业发展,促进区域产业带动能力
该项目集人工智能、生物信息以及计算医学等领域专家,基于数字化生物样本,通过人工智能计算的方法高效寻找药物靶点,大幅提升数字药物、智慧医疗、检测试剂等新技术研发速度和成功率,全面赋能生物医药产业跨越式发展。作为北京市重大科技基础设施项目,科学家们将在这里精准研究数据,探索遗传基因的秘密,解读人类的“健康密码”。建成投产后,将有效弥补计算医学需求,缓解行业内只有“湿”样本,缺少计算机数据“干”样本的不利局面,增强北京市在医疗健康领域的产业带动能力。
2.弥补北京市场空白,促进行业有序竞争
北京作为医疗资源、生物资源、科研资源最为集中的科研高地,却在生物样本标准化存储、生物信息智算等方面被其他省份实现了超越,这与首都的科研、文化、教育水平不相符。该项目的建立将充分发挥首都资源优势,与南方地区形成南北呼应、互相促进的科研环境,从而形成有序竞争的良好局面,促进生物样本行业的健康发展。
3.发挥国资杠杆作用,增强重点领域数据安全
北京市生物医药基地代表国资入股,从而实现“国资为框架、市场为准绳、科研是基础、转化是核心”的经营原则,确保生物信息数据的安全。
4.激活市场潜力,充分发挥平台作用
将以企业化运作模式打造基于样本保藏与利用的国家重大科技基础设施和科技资源共享服务平台。最终形成数据有序共享、算力合理调度、算法共同研发、市场有机整合的第三方专业平台,为首都经济社会高质量发展赋能添彩。
六、建议
1.加大政府投资力度,确保项目顺利完工并投入生产;
2.加强政策引导支持,降低上游供应链风险。针对生物信息领域的核心设备、关键原材料、高端辅料、重要耗材等需求,政策性指导能力建设,区域性布局相关生产基地,提高产业链的自主可控能力;
3.加强政府宣传力度,提高社会公众对生物信息智算的认识,促进全行业向前发展。
办理报告
李利明委员:
您好!您关于“关于支持北京生物信息智算中心的建议”的提案已经收到。大兴区生物医药产业基地高度重视您的建议,结合园区自身情况,认真研究部署落实,现将有关意见答复如下:
一、加大政策与资金支持,推进项目加快建设
多方协调加大政策对接力度,协助北京生物信息智算中心(以下简称智算中心)获得各级资金支持。一是成立专项工作组。医药基地成立专班,协调区发改委、经信局、科委和卫健委等多部门的各方资源,以确保智算中心项目的顺利进行。二是保障各项手续及时办理。项目取得了规划许可证、施工许可证、节能审查意见以及人类遗传资源保藏资质,这些手续的顺利办理为项目的后续推进奠定了坚实基础。三是积极争取各项资金支持。园区协助智算中心组成部分内容——细胞质量控制平台项目成功获得了北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会《大兴生物医药产业基地高品质科技园区建设项目》专项资金。下一步,继续推进市发改委高价值样本存储项目、市经信局50万人全基因组测序项目支持。
二、强化政策引导,降低供应链风险
针对生物信息领域的核心设备、关键原材料、高端辅料、重要耗材等需求,医药基地协助企业进行全面的供应链分析,识别和评估供应风险,鼓励国产化关键原料和设备,减少对外依赖,积极推进布局区域性相关生产基地,链接相关资源,建立关键原料和设备的储备,提高产业链的自主可控能力。
三、加大宣传力度,提升智算中心影响力
加强宣传力度,提高社会公众及企业对智算中心的认知,促进行业发展。一是“2023智算医学大会”于2023年9月22日在北京大兴圆满召开。此次会议由北京市大兴区人民政府主办,医药基地管委会、智算中心承办。大会邀请了包括诺贝尔奖得主在内的多位顶尖科学家、专家和学者围绕智算医学这一新型交叉学科,展开未来医学的思想碰撞与聚焦探讨。二是持续加强宣传力度。随着智算中心里程碑式节点完成,提前策划,协助企业在官方媒体、行业媒体,进行广泛宣传。
四、下一步工作
我们将继续加强部门间的沟通与协作,进一步完善专班工作机制,提升工作效率与服务水平,积极引进优质项目与资源,推进智算中心加快建设。
以上是我们的全部意见,谢谢。
中关村科技园区
大兴生物医药产业基地管理委员会