來源： 知社學(xué)術(shù)圈

　　在過去20年，非洲物種在基因測序中被持續(xù)“邊緣化”。在全球范圍內(nèi)測序的798個植物基因組中，只有20個來自非洲本土。被“邊緣化”的不僅僅是當(dāng)?shù)匚锓N。近些年，大約有35個關(guān)于生物多樣性的科學(xué)研究項目在非洲大陸相繼展開，但大部分（約70%）項目都是由非洲以外的國家所主導(dǎo)的。以人類基因組計劃為例。盡管非洲有著豐富的人類基因樣本，但自該項目啟動以來的20年時間里，被分析的基因組中只有不到2%來自非洲個體。

圖源：VINCENT GRAFHORST/MINDEN

　　在西非，非洲烏塘鱧（Bostrychus africanus）是當(dāng)?shù)厝说闹饕澄镏唬彩谴笪餮髱變?nèi)亞灣居民的重要收入來源。然而，人們對這種魚的遺傳學(xué)知之甚少。事實上，這些遺傳信息正是該物種得以延續(xù)的“密碼”。

　　和烏塘鱧一樣，非洲還有很多孤兒作物。它們被人類馴化，卻不是國際貿(mào)易所“鐘意”的典型商品。這些農(nóng)作物本身有著很高的研究價值，在應(yīng)對全球氣候變化，解決糧食安全等人類發(fā)展問題方面具有獨特作用。從有槽南瓜（Telfairia occidentalis）到馬拉馬豆（Tylosema esculentum），超過50%的非洲農(nóng)作物沒有進行過基因組測序，而其中95%以上都是瀕危物種。

　　圖源：Analysis by T。 E。 Ebenezer et al。/Ref。 1/S。 Hotaling et al。 Proc。 Natl Acad。 Sci。 USA118， e2109019118 （2021）

　　在過去20年，非洲物種在基因測序中被持續(xù)“邊緣化”。在全球范圍內(nèi)測序的798個植物基因組中，只有20個來自非洲本土。事實上，僅撒哈拉以南非洲地區(qū)就已成為全球植物多樣性的第二大貢獻者，僅次于南美。撒哈拉以南非洲至少有45000種植物。有研究人員表示，這些物種中有60%是地方性物種，其中許多可能在農(nóng)業(yè)或藥物開發(fā)中有潛在應(yīng)用前景。

　　被“邊緣化”的不僅僅是當(dāng)?shù)匚锓N。近些年，大約有35個關(guān)于生物多樣性的科學(xué)研究項目在非洲大陸相繼展開，但大部分（約70%）項目都是由非洲以外的國家所主導(dǎo)的。以人類基因組計劃為例。盡管非洲有著豐富的人類基因樣本，但自該項目啟動以來的20年時間里，被分析的基因組中只有不到2%來自非洲個體。

　　此外，在這些項目中做出貢獻的非洲科學(xué)家也很少獲得承認(rèn)。2021年的一項研究表明，在撒哈拉以南非洲進行的關(guān)于全球健康的32061篇研究論文中，約有15%沒有為當(dāng)?shù)刈髡呤鹈Ｔ俦热纾瑖H核苷酸序列數(shù)據(jù)庫合作（the International Nucleotide Sequence Database Collaboration）只為提交樣本或序列數(shù)據(jù)的研究人員署名，而忽略了樣本的最初所有者和保管者。比如一名非洲科學(xué)家從赤道幾內(nèi)亞采集了比奧科尖叫蛙（Athroleptis Bioko）樣本，并將其發(fā)送給加拿大的同事，后者隨后向數(shù)據(jù)庫提交一個序列，那么只有加拿大的研究人員才有資格“擁有姓名”。

　　除了缺乏認(rèn)可之外，非洲研究人員的很多權(quán)益也難以保障，比如無法保留自己參與收集數(shù)據(jù)的訪問權(quán)、研究成果發(fā)表的收益、項目經(jīng)驗與科研能力提升的證明等。比如，在2014-2016年西非埃博拉疫情期間，從患者身上采集的約26.9萬份血樣被運往歐洲和北美。而在非洲參與基因組學(xué)的研究人員與樣本完全“失聯(lián)”。且樣本提供者也無從獲取自己的血液采集結(jié)果。

　　由非洲之外國家團隊主導(dǎo)科研，這種離岸外包的模式雖然滿足了非洲生物多樣性研究的技術(shù)要求，卻也讓非洲本土元素持續(xù)缺位。這種缺位，讓非洲學(xué)界開始意識到，需要自主爭取在研究中的權(quán)益與地位。

　　這種嘗試已經(jīng)開始了。2021年6月，非洲生物基因組項目（AfricaBP）宣布啟動。該項目計劃將對當(dāng)?shù)?05000種特有物種，包括植物、動物、真菌、原生生物和其他真核生物等的基因組進行測序。該項目立足非洲本土，目前由109名非洲科學(xué)家和22個非洲組織共同開展。

　　項目致力于幫助非洲建立起可恢復(fù)、可持續(xù)的食物系統(tǒng)，并為保護非洲大陸生物多樣性提供信息。該項目將助力非洲實現(xiàn)《生物多樣性公約》（CBD）組織提出的《2020后全球生物多樣性框架》目標(biāo)的能力。該項目預(yù)計持續(xù)十年，每年需投入1億美元資金。

　　截至目前，研究人員已經(jīng)對2500種非洲本土物種進行了測序，包括南非的博伊爾喙盲蛇（Rhinotyphlops boylei）和尼日利亞的紅樹林（Rhizophora mangle）。

技術(shù)人員在科特迪瓦阿比讓附近的研究實驗室檢查木薯植株。 　　圖源：Sia Kambou/AFP via Getty

　　根據(jù)該項目對外公布的信息，試點結(jié)束后，如果該項目得以駛?cè)胝墸瑢⑴崿F(xiàn)三個主要目標(biāo)：

　　建立可持續(xù)的食物系統(tǒng)，使非洲畜牧業(yè)和種植業(yè)從育種的根本上實現(xiàn)健康發(fā)展。

　　保護生物多樣性，讓研究人員更容易識別瀕臨滅絕的物種和種群，并設(shè)計和實施有效的保護戰(zhàn)略。

　　共享數(shù)據(jù)和利益，確保研究成果在整個非洲公平分享。

　　生物多樣性研究是人類的寶貴財富。非洲生物基因組項目立下的目標(biāo)能否真正實現(xiàn)，前景尚不明朗。因為，在項目實施過程中仍面臨著一些具體的困難。

　　資金    

　　兵馬未動，糧草先行。根據(jù)該項目的十年計劃，要維持并不斷擴大研究規(guī)模，包括非洲聯(lián)盟委員會、非洲科學(xué)院，以及國際合作伙伴和組織（包括美國國家科學(xué)基金會和英國研究資助者WHWEGO）等需要為該項目進行約10億美元的長期投資。

　　有人認(rèn)為，這樣一筆巨大的投資如果用在消除貧困和饑餓方面是不是更值得？項目組織其實已經(jīng)算好了一筆賬。還是以人類基因組計劃為例。該計劃花費約30億美元，到2019年的時候，僅人類遺傳學(xué)和基因組學(xué)領(lǐng)域每年就為美國的經(jīng)濟貢獻2650億美元產(chǎn)值。所以，考慮到未來巨大的收益，前期的投入就顯得非常值得。

　　然而，長達(dá)10年的巨大投入能否持續(xù)？尤其是在疫情尚未消除、國際局勢風(fēng)云變幻、經(jīng)濟持續(xù)低迷的當(dāng)下，未來十年，前景不明。

　　技術(shù)和設(shè)備    

　　在非洲，科研的技術(shù)、設(shè)備、人才等方面都面臨不小挑戰(zhàn)。

　　在非洲本土，在測序技術(shù)和設(shè)備大多集中在私營企業(yè)和非政府組織手里。這意味著，盡管國家研究機構(gòu)被賦予了發(fā)展科學(xué)事業(yè)的職責(zé)，但實際有效的行政工具卻不在政府的掌握中。

　　技術(shù)人員方面。雖然自2009年以來，泛非生物信息學(xué)網(wǎng)絡(luò)（H3ABioNet）項目已在非洲各地投入2200萬美元用于提升生物信息學(xué)能力，包括通過培訓(xùn)150名研究人員掌握核心生物信息學(xué)方法和技術(shù)。但是，在這個由非洲領(lǐng)導(dǎo)的項目中培養(yǎng)出來的10%-15%的科研人員已經(jīng)搬到了北美或歐洲。更重要的是，隨著H3ABioNet投入資金的逐年減少，非洲科研機構(gòu)中幾乎沒有給生物信息學(xué)人員提供的固定職位。據(jù)估計，在H3ABioNet接受培訓(xùn)的研究人員中，一半人可能會離開非洲。

　　基礎(chǔ)設(shè)施方面。目前，全世界共有374臺最先進的高保真基因組測序機，每天可以產(chǎn)生350多種物種的高質(zhì)量序列數(shù)據(jù)。但是，這些設(shè)備主要集中在發(fā)達(dá)國家。整個非洲大陸只有2臺。而且非洲的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)昂貴且質(zhì)量低下。此外，非洲氣候炎熱、運輸條件差，很難保證安全、完整的采樣儲存和運輸。

　　風(fēng)俗    

　　非洲各國風(fēng)俗迥異，信仰不同。因此，對于科研的相關(guān)政策規(guī)定也不統(tǒng)一。

　　聯(lián)合國就獲取遺傳資源和平等共享使用惠益所達(dá)成的《名古屋議定書》在非洲不同國家的適用方式就參差不齊。《非洲聯(lián)盟關(guān)于在非洲執(zhí)行名古屋議定書的準(zhǔn)則》規(guī)定，應(yīng)拒絕非《名古屋議定書》締約國獲得其他非洲成員國的遺傳資源。然而，南非就不執(zhí)行該政策。

　　此外，因宗教、風(fēng)俗等原因，各國處理生物標(biāo)本的規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)也不一致。這就給研究人員采樣造成了一定困難。例如，在貝寧，研究人員不能隨意進入格貝沃祖恩森林，也不能從森林中采集任何標(biāo)本。因為當(dāng)?shù)厝苏J(rèn)為，那里居住著他們的保護神——格貝沃神。

　　土著居民   

　　根據(jù)《名古屋議定書》規(guī)定，“生物樣本”可用于科學(xué)培訓(xùn)或技術(shù)轉(zhuǎn)讓。也就是說，如果研究人員想從某個國家收集組織樣本，需要通過談判，獲準(zhǔn)對當(dāng)?shù)赝林用瘢ū热绨Ｈ肀葋喌陌⒛饭耍┙邮芑蚪M測序和分析方面的培訓(xùn)。同時，如果項目要持續(xù)十年，為了保障項目的順利進行，需要從一開始讓當(dāng)?shù)厍蹰L和其他土著人參與進來。

　　如何與土著接觸？該項目的計劃是，每月召集參與非洲準(zhǔn)入和利益分享國家協(xié)調(diào)中心的政府官員舉行會議，或者通過其倫理委員會對特定社區(qū)展開千人規(guī)模的調(diào)查。

　　西非的貝寧禁止砍伐伊羅科樹。當(dāng)?shù)厝苏J(rèn)為這些樹木具有超自然的力量。 　　圖源：Wolfgang Kaehler

　　雖然面臨的困難不少，但是該項目團隊仍然充滿信心。目前，大約有600名符合條件的早期職業(yè)非洲研究人員將在未來10年的研究期間將獲得三年期的研究資金。他們將通過交流項目與AfricaBP的全球伙伴合作，前提是以非洲為基地，以確保他們獲得的任何技能都能反饋到非洲大陸。

　　此外，項目還將通過云計算和云存儲，來協(xié)調(diào)非洲各地基礎(chǔ)設(shè)施的不均衡（南非有87個基因組基礎(chǔ)設(shè)施，中部非洲只有8個），并同時著手開發(fā)移動測序平臺和綜合移動實驗室。令人鼓舞的是，一部分便攜式、低成本的計算平臺已經(jīng)在非洲被用于生物信息學(xué)培訓(xùn)項目。

　　目前，該項目仍在為10億美元的投資而奔走呼號，他們堅信，未來這項研究壯舉的回報，會讓這筆投入相形見絀。

　　參考文獻：

　　1.https：//www.nature.com/articles/d41586-022-00712-4

　　2.https：//www.science.org/content/article/african-effort-sequence-continent-s-biodiversity-seeks-1-billion-over-10-years