人类遗传资源保藏活动全流程成本核算的探讨

薛江莉，袁子宇，于威，陈兴栋，杨亚军

作者单位：225300 江苏泰州，复旦大学泰州健康科学研究院（薛江莉、袁子宇、陈兴栋）；200433 上海，复旦大学生命科学学院（于威、陈兴栋、杨亚军）

人类遗传资源是一种重要战略资源，具有重大的科学、社会与经济价值，对于基础理论探索以及实际应用发挥着重要作用，对于人们认识生命本质、探索疾病发生发展的原理和机制、研发疾病预防干预策略、促进人口健康也具有重要意义。我国在未来巨大的新药开发和医疗保健领域中能否获得更多的自主知识产权，很重要的一个方面与能否有效地收集、保护并开发利用我国宝贵的人类遗传资源密切相关。

2019年7月1日，《中华人民共和国人类遗传资源管理条例》(以下简称《条例》)颁布实施，《条例》明确规定：“禁止买卖人类遗传资源”，同时也明确指出“为科学研究依法提供或者使用人类遗传资源并支付或者收取合理成本费用，不视为买卖”。《条例》的颁布和实施，将推动合理合法地利用人类遗传资源开展科学研究活动，并对资源共享、开放合作做了规范和有效保证。

资源共享是保证生物样本库可持续发展的一个因素。有大量生物样本收集存储在生物样本库中，实现生物样本库资源共享不仅是国际生物样本库建设与发展的趋势，更是提高我国生物样本资源使用效率的最佳途径。与许多动植物物种资源需要长期战略性地保存不同，人类遗传资源亟待借力于科研创新来促进资源的成果转化，只有这样，才能真正发挥遗传资源的战略价值，最大化地服务于人类的健康事业和医疗产业，服务于健康中国的宏伟愿景。同时，所有遗传资源库的正常维持包括采集、储存、管理、共享等也需要大量的人力物力支撑，才能满足生物样本库的可持续运转。只有科学精准地实施成本核算，才能推动共享活动的开展。

人类生物样本保藏工作内容主要包括采集、收集、使用和处理人类生物样本。整个工作链条，需要投入人力、物力且消耗大量资源。同时，这一系列活动受不可预测的需求和长周期存储时间的影响。目前，有一项专门用于生物样本库运行成本计算的模型[1]，但是它缺乏对生物样本库中实施方案的实际描述和分析[2]。借鉴该模型并遵循国际公共部门会计标准（IPSAS）12[3]的建议，以泰州队列生物样本库为例，做一个典型案例的成本核算，为人类遗传资源共享利用的实际操作探索可行性方案，为生物样本库管理者提供有价值的信息[4]。

2007年，复旦大学协同多家研究单位在江苏泰州国家医药高新技术产业开发区成立了复旦大学泰州健康科学研究院，组建一支几十人的队伍专职从事队列样本的采集和信息收集工作，建设前瞻性大型人群队列——泰州队列，开展 多学科、多病种及多因素的研究，目前已经建成 20 万人的核心队列，并且在资源共享方面有 10 多年的经验。

1 生物样本库的发展需要有全成本核算的管理思维

生物样本库的资金来源，在很大程度上依赖于短期机构支持（如医院样本库）、政府拨款和(或)课题经费资金的流入（如科研单位或大学样本库），专门的长期资金往往无法保证；但是，为了满足对基础和转化研究日益增长的需求，生物样本库通常需花数年时间累积、管理和存储特定的生物样本和相关数据，并且必须在未来几十年内保持运行。而且，多数类型的生物样本有明确的有效储存时间，储存时间越长的样本就越可能失去活性而丧失研究价值。所以，样本库可以将过剩的样本或暂时用不到的样本与其他单位共享，或以其他方式与样本需求者合作获得相应的利益，为样本库的“入口”与“出口”找到一个长远发展的平衡点，从而补齐样本库发展的短板。

所以说，生物样本库发展的可持续性，一方面来源于自身造血机制与能力，这个主要依赖于样本资源的下游使用和利益反馈，包括资源的共享利用、科研开发、知识产权分配等；另一方面，样本库的发展应有一套健全的成本管理模式，涵盖生物样本库建设、样本采集、储存和处理的所有方面[5]。事实上，大多数生物样本库的成本管理体系仍不成熟，甚至无法追溯分析具体成本。所以，我们借鉴他山之石，来对生物样本库的全周期拥有、运营、维护成本进行评估，更好地厘清组建生物样本库所需的可变成本和固定成本，并帮助获得进行成本回收计划所需的相关数据[6]。

2 生物样本库活动的阶段和成本对象

为了确保清晰并避免冗长，本文介绍的泰州队列成本核算，仅以调查员从社区医院获得捐赠者资源样本（血样），最后抽提 DNA 样本进行深冻保存，之后接受科研和共享需求为例。

2.1 生物样本保藏活动的六个阶段

①样本收集/采集：志愿者招募；宣传材料准备；知情同意书讲解沟通；制作条形码标签，并在管理软件中预制登记，准备样本采集所需要的所有耗材；现场调查问卷的填写；专业医护人员采集血样；样本的冷链运输；送达后，进行接收和质控。

②样本的处理：完成血液样本的分装；白细胞使用全自动核酸提取仪提取 DNA；对 DNA 进行质控、定量和归一化；处理好的 DNA 储存在冻存管中（预制二维码的耐超低温标签）。

③样本的存储：在样本库管理软件中录入信息；-80 ℃ 超低温冰箱保存。超低温冰箱存储 DNA（1.5 ml 离心管/冻存管）的平均量按 50 000 份计量。

④科研/共享管理：按照单位制定的科研申请流程，在科学委员会和伦理委员会的协调管理下，生物样本库开展样本以及相关信息的准备和交付。

⑤样本选择和准备：根据科研需求选择存储的样本，出库；按照具体要求，分装样本，并执行质量控制。

⑥样本的运输/分配：样本冷链运输，相关的样本信息发送给样本申请者。

以上操作流程按照生物样本库质量与控制标准流程执行，结合泰州队列生物样本库的实际工作情况，将生物样本库建设相关标准：中国医药生物技术协会组织生物样本库质量达标、ISO15189、ISBER 最佳实践、ISO20387 等融会 贯通。

2.2 确定泰州队列生物样本库中的五个成本对象

①样本采集、收集及处理成本：在特定时间点从志愿者处收集的一组生物材料，此成本对象包括预制冻存管信息 以及随后存储 DNA 样本所需的所有费用。它涵盖了从收集、采集、运输、入库、分装、质控生物样本以及相关信息的阶段。

②库存维护成本：指样本参与研究项目之前，将样本保存在最佳条件下所需的所有基本成本要素，指的是每年支持存储的所有成本，包括现有设备的折旧、电力和液氮等的消耗、存储设备的预防性维护等。

③样本的单位成本：所存储样本的成本之和就是生物样本库的单位成本。它包括处理和存储 DNA 样本的成本费用。本文使用累计各阶段的成本来计算“样本”的价值。

④样本选择和分发准备的成本：这是准备交付的样本的成本。根据研究人员要求的规格进行分装，它涵盖了样本在管理中至准备分发时的所有成本。通过将样本存储的单位成本与样本选择和分发准备阶段产生的相应成本相加来计算此成本。

⑤样本管理和运输的成本：包括收到样本请求并将样本分装、发送给研究人员时产生的所有费用。

3 直接成本和间接成本的计算

3.1 直接成本和间接成本的分类

直接成本包括与样本产出直接相关且无可争议的消耗。生物样本库中使用的所有耗材（如离心管、冻存管、冻存盒、低温标签等）和试剂（如无水乙醇、纯水等）都包括在此组成本中。大多数直接成本对于生物样本库活动也是可变的，因为它们与处理的生物样本量成比例地变化，当然还有试剂和耗材品质上的不同导致的成本变化。

间接成本包括产出样本所需的消耗和相关资源。包括三大类成本：第一个是人员成本，即直接参与生物样本库活动的工作人员，例如生物样本库管理人员、行政或实验室技术人员的工资加上社会保险费用（通常说的五险一金）。当然，有些生物样本库的工作人员有更多类型，例如在编人员、非在编人员、临聘人员或者项目制用工等，甚至还有兼职人员，这就需要灵活处理，按一定的分配比率将人员成本分摊到不同任务（生物样本库活动和其他活动）之间以及生物样本库工作过程的不同阶段之间。第二个是设施和设备：前者包括使用空间（办公室、实验室和储藏室）有关的折旧，租金和维护费用，而后者包括设备、家具的折旧、租金和维护费用。最后，还有其他费用，主要涉及能源的消耗、办公用品和废物处置等的支出。值得注意的是，大多数间接成本几乎始终是生物样本库活动的固定成本（即与相关数量范围内处理的样本数量没有明显变化的成本）。

综上所述，本文以 DNA 样本为例，为方便测算设置了核算框架，涉及到采集、样本处理、样本存储、科研/共享管理、样本选择和准备、样本的运输/分配的 6 个阶段，涉及的成本要素分为直接成本和间接成本两方面，以表 1 和表 2 的核算框架为本体，进行核算，以这种测算方 式，测算出单份 DNA 样本的成本费用合计为 737.6 元 （表 3）。假设采集血液样本量按 3 ml 计，提取为 DNA 样本的得率约为 6 μg，折算到 1 μg 的 DNA 的成本费用为 122.9 元。

3.2 成本核算中的几点讨论和说明

3.2.1 人员成本费用 人员成本是在工作过程中所消耗的人力资源价值，本处计算单个样本的人员成本。单个样本人员成本 =（月平均工资/月计薪天数）÷日处理样本数量

其中：月平均工资 = 全年工资/12 个月（注：全年 工资包括基本工资、社会保险、节假日福利、加班费等）；月计薪天数 = 全年上班天数/12 月[注：全年上班天数 = 365 天 -（双休日天数）-（节假日天数）]。

人员全年工资约 8 万（按照江苏泰州的情况估算，各地情况不同），月平均工资 = 80000/12 = 6666 元；按照规定，月计薪天数 =（365-104）/12 = 21.75 天；按平均每天采集 45 份样本计算，单个样本人员费 =（6666/21.75）÷ 45 = 6.8 元/份。

3.2.2 超低温冰箱运行成本 每台冰箱每年的运行成本为其购置费、电费和维护费之和。

表1 核算框架的第一阶段至第三阶段

①冰箱的购置费（含架子、盒子等）为 10 万，使用年限约 10年，折算每年费用为 1 万。

②冰箱压缩机实际使用中估算功率为 1.5 kw，电费按商业用电 1.15 元/(kw·h) 计算，每台冰箱每年的电费为：1.15 元/(kw·h) × 1.5 kw × 24 h × 365 d÷ 10000 = 1.5111 万；

③维护费用约为 1000 元/年。

每台冰箱每年运行费 = 1.5111 万 + 1 万 + 0.1 万 = 2.6111 万。

3.2.3 样本处理成本

①样本提取费用：购置提取用试剂盒、配套耗材、试 剂、设备折旧及维护、人员费，折算到每份样本的费用为 63.23 元。

②样本质量控制费用：样本质量控制是通过不同的技术（例如电泳、分光光度法、荧光染料法等）来评估 DNA 样本质量，以控制 DNA 的纯度，完整性和样本的可追溯性。核算到每个样本的成本为 10 元/个。

表2 核算框架的第四阶段至第六阶段

表3 核算过程

3.2.4 废物处置 在人类遗传资源保藏活动全流程中产生的具有直接或间接感染可能性的有害废物，都属于医疗废 物[7]。废物的成本核算主要为处置成本，处置成本主要就是在废物处理机构中产生的运输成本、设备使用成本、人工成本等。目前的操作方法基本上都是服务外包。

3.2.5 样本运输费 样本运输中产生的费用，主要包括样本标签、包装容器、运输的交通费或快递费、温度记录 仪、样本冷链冷冻剂等，该部分费用按实际产生的情况计算费用。

3.2.6 样本信息成本分析初探 当前，生物样本库全面信息化管理搭配生物样本库管理软件，它能准确无误地追踪到每一份样本的采集、处理、接收和出入库等信息，其构建应覆盖样本库的运作、管理和服务全流程，实现资源的科学化管理和共享应用。信息化管理有一套完整的工作流程，包括： 样本采集和管理流程的设计、样本签收、样本全流程管理和可溯性追踪、志愿者样本捐献流程、样本质量控制和样本出入库等[8]。

人类遗传资源样本需要经历样本的采集、存储、管理以及样本信息的产生、保存、维护、使用等过程。样本采集成本、存储成本和管理维护成本为固定成本，即无论提供方是否进行信息共享，成本均会产生，而信息生产成本为可变成本，即只有提供方参与共享，该成本才会发生。样本信息提供方在收集样本、保存样本以及样本信息上传至平台的过程中需消耗大量的财力、人力和物力，具有较高的成本。与一般信息共享不同，人类遗传资源样本信息的共享过程更为复杂[9]。

从成本角度考虑：一方面，人类遗传资源样本信息平台的建设和维护均需资金的维持，样本信息提供方提供信息需花费大量成本，因而须给予样本信息提供方一定的补偿。但出于人类遗传资源不可买卖的法律与道德的双重约束，给予样本信息提供方的成本补偿需量“量”而为。另一方面，根据人类遗传资源样本信息价值、用途可以分为管理信息、转化医学信息及样本成果信息三大类。管理信息是指与人类遗传资源样本存储、管理相关的信息；转化医学信息是指具有医学价值的信息；样本成果信息是指利用样本及样本信息进行数理统计或医学研究所产生的阶段性研究成果信息。这三类信息的用途不同，其成本亦有所差异。

总结泰州队列样本库十多年来的运行情况，我们考虑到的主要间接成本有：①样本采集成本，包括样本检测费、被调查人员投保险费、调查员劳务费、交通费、试剂及耗材购置费、条码的打印、仪器设备的维修、被调查人员营养补助；②样本运输成本，包括快递费、样本保温剂购置费（如干冰、液氮等）；③样本储存管理成本，包括设备及管理系统的设备折旧费、设备运行维护费、能源消耗费、耗材购置费，以及场地物业费、人员费；④样本处理成本，包括试剂和耗材的购置费、人员工资、仪器设备的维修。在实际工作中，不同地区不同项目的成本核算项目需进行调整，例如某项目在少数民族的偏远山区采集样本，交通成本就会提高；如果样本库建设在北上广深等一线城市，比之中西部地区，员工工资是非常巨大的投入等。

生物样本库的建设和维护都需要成本投入，通过介绍泰州队列生物样本库中实施的成本核算，合理收取生物样本资源的有偿使用费用，以用于生物样本库的运行和维护，既具有管理性（例如，关于要处理样本的数量和类型的决定），又具有机构/政府的意义（例如，关于适当规模的决定、生物样本库或生物库网络中的集中策略，明确样本真正能产生 的潜在的巨大价值），有助于更好地解决生物样本库的财务可持续性。在样本应用时，提供机构有权收取合理的有偿使用费用，用于补贴样本库的日常支出，为此，成本信息分析至关重要，可能成为生物样本库活动相关的经济和技术问题的关键管理工具，也将为生物样本库管理者提供有价值的信息。但是，这样的战略决策不单要基于成本数字，还需要考虑研究人员的需求、国家/国际研究与开发政策以及生物样本库在支持科学研究和临床研究中的战略重要性。样本产生的效益虽难以量化，但可以从样本产生的标准、专利、项目、论文、成果奖、转化、产品、应用、社会价值等方面进行参考[10]。