我国水产生物种质资源信息平台发展现状与建议

吴莹莹 王英俊 刘童 邹琰 李翘楚 陈群 刘洪军 宋爱环

(山东省海洋科学研究院，青岛市海洋生物种质资源挖掘与利用工程实验室，山东省海水健康养殖工程技术研究中心，山东青岛 266104)

水生生物种质资源负载着水产生物种类的重要基因资源，是水产育种、水产养殖和水产科技发展的重要物质基础，也是支撑渔业经济发展的重要战略资源。随着经济的迅速发展，酷渔滥捕、大型水利工程修建、多代人工繁殖等导致了诸如水生生物资源破坏、生境丧失、种质退化等一系列问题，我国的水生生物种质资源受到了严重威胁[1]。近年来，国家愈加重视对种质资源的收集保护，《中华人民共和国渔业法》《中国水生生物资源养护行动纲要》《关于深化种业体制改革提高创新能力的意见》《水产苗种管理办法》《国务院办公厅关于加强农业种质资源保护与利用的意见》等一系列支持现代水产种业发展的政策文件先后出台。这些政策文件和对水产种质资源保护提出了明确要求，强化了种业的国家基础性、战略性核心产业地位，明确了种质资源保护的基础性、公益性、战略性、长期性定位，开启了农业种质资源保护与利用新篇章。

在政策的支持下，近年来，水产种质领域从国家层面到省级层面陆续建立了多个种质资源信息平台，通过标准化的数据加工处理建立起较完整、实用、方便、高效的水产种质资源信息系统，使种质资源数据管理更加科学化、规范化。这对于发展我国水产科学具有极高的实用价值，不仅可以实现水产种质资源信息集中管理，为育种、生产提供方便、快捷查询种质资源的信息服务，还可以方便水产科学工作者和生产者全面了解水产种质特性，拓宽有益资源和遗传基因的使用范围，提高种质资源的实际利用率，促进培育丰产、优质、抗病、抗逆等新品种，同时为水产遗传多样性的保护和持续利用提供重要基础。本文对我国当前水产种质资源信息平台现状进行了梳理，对代表性的平台进行介绍，以期为后续建设和发展带来一些启发。

1 我国水产种质资源信息平台的现状

1.1 国家级水产种质信息平台

2004年，我国启动了国家科技基础条件平台中的“自然科技资源e-平台建设”作为国家重要的科技计划项目之一，以期构建1个数字化和网络化的有序、系统、高效的保存利用体系，按照统一的数据描述标准和数据质量规范，把分散在全国各地的自然科技资源信息进行整合、高度集成为1个集中的、虚拟的自然科技资源“库”或“馆”[1]。目前，中国科技资源共享网(https://escience.org.cn)作为国家科技基础条件平台门户网站，已整合了多个领域的种质资源数据，如重要野生植物种质资源、作物种质资源、林业和草原种质资源等，其中涉及水产领域的有水生生物种质资源(国家水生生物种质资源库)、海洋水产种质资源(国家海洋水产种质资源库)、淡水水产种质资源(国家淡水水产种质资源库)等。除此之外，国家级水产种质信息平台还包括“水产种质资源信息系统”“国家水产种质资源平台”“智能渔技”等。在发展过程中，为了提高网络资源的利用效率，这些平台进行了优化整合，部分平台目前已不再更新，但为了从整体上介绍我国目前水产种质资源的信息平台的发展概况，本文还是对部分重要平台做了介绍。

(1)水产种质资源信息系统。为推动我国水生生物种质资源的保护和研究，科技部于2000年资助中国水产科学研究院通过“我国水产种质资源数据库和网络系统建设”项目，建成了我国水产种质资源信息系统。该系统中各数据库主要内容包括：水生生物种类基本特征库、经济种类种质资源库、主要品种养殖技术库、珍稀濒危水生生物资源库、国外引进种种质资源库、海区渔业经济种类分布库、内陆渔业经济种类分布库、经济种类产量统计库和相关文献数据库等[2]。通过系统网站可进行水生生物种质资源数据信息的查询与检索。系统内容原可以通过中国水产科学研究院官网(http://zzzy.cafs.ac.cn)查询，但目前所有相关数据信息均纳入中国科技资源共享网，中国水产科学研究院官网已不再涉及此部分内容。

(2)国家水产种质资源平台(https://zzzy.fishinfo.cn)。中国水产科学研究院联合国内35家水产科研院所、大学以及水产原良种场、龙头企业建设了水产种质资源共享服务平台[3-4]。该平台总体结构设计由实物层、数据层和应用网络层组成。实物层包括水产养殖的经济水生生物活体资源、自然保护区水生生物活体资源、天然水域水生生物活体资源、水产种质资源细胞、配子及DNA种质资源；数据层包括实物层物种的分类地位、形态特征、生态习性、珍稀、濒危程度、遗传信息等方面的数据信息；应用网络层包括以上物种不同属性的数据库层的数据信息、数据管理与发布软件系统以及相应网络软硬件设施。平台门户网站包含129个数据库，为开展高效信息资源共享服务奠定了坚实的基础。截至2018年底，平台共收集整理共享2 028种活体资源信息、6 543种标本种质资源信息以及28种基因组文库、32种cDNA文库和42种功能基因等DNA资源信息。2019年6月5日，科技部、财政部联合发布了国家科技资源共享服务平台优化调整名单，依托国家水产种质资源共享服务平台的国家淡水水产种质资源库和国家海洋水产种质资源库获批建设，因此国家水产种质资源平台中的种质资源数据模块目前已暂停更新。

(3)国家淡水水产种质资源库(http://freshwater.fishinfo.cn)和国家海洋水产种质资源库(http://marine.fishinfo.cn)[5]。国家淡水水产种质资源库和国家海洋水产种质资源库分别依托中国水产科学研究院、中国水产科学研究院黄海水产研究所牵头组建。国家淡水、国家海洋两大水产种质资源库在线服务系统涵盖了平台概况、新闻动态、种质资源、平台服务、国际合作、媒体资源、标准规范、规章制度和关于我们等内容栏目，与之前的在线服务系统相比，涵盖内容更加完善，能够支持物种资源的高级检索、智能排序，突出种质资源、平台服务、国际合作等近几年平台的主体工作。同时，围绕两大资源库的特点设计了全新的徽标(logo)和视觉系统，并与中国科技资源共享网实现了有效的对接和互联互通。

(4)国家水生生物种质资源库(http://www.nabrc.org.cn)。该平台于2019年6月获批建设，同上述国家淡水、国家海洋两大水产种质资源库一样，亦是由科技部和财政部支持建立的国家科技资源共享服务平台。该平台依托中国科学院水生生物研究所建设，由6个子平台组成：国家斑马鱼资源中心、藻类和原生动物种质资源库、长江鱼类种质资源库、水生植物种质资源库、特色水生动物种质资源库和珍稀水生动物资源库。其中，国家斑马鱼资源中心牵头完成“斑马鱼1号染色体全基因敲除计划”，现已成为国际学术界公认的全球三大斑马鱼资源库之一；长江鱼类种质资源库拥有国际同类资源最大的银鲫等大宗淡水鱼类种质资源库；珍稀水生动物资源库拥有全球唯一的人工环境中长江江豚繁育保护群体，是国内外最重要的、最具影响力的淡水豚类研究平台[6]。从资源量、资源数字化水平、服务量、服务质量等方面来衡量，这6个子平台都达到了国际、国内领先水平。

(5)“智能渔技”综合信息服务平台(http：//znyj.nftec.agri.cn)。全国水产技术推广总站、中国水产学会于2017年提出构建“智能渔技”综合信息服务平台设想，并于2020年将其建成上线。平台运用云计算、大数据等创新技术,整合数据管理、信息交换、元数据管理、数据质量管理、综合查询、业务模型创建与分析和综合门户等内容,以数据为中心,采用工具化、流程化、自动化的手段开展数据处理和管理,实现了已有业务系统数据的实质性整合和未来应用层面的业务整合。在应用层面上，以主要渔业数据收集整理、分析研判、决策咨询为主线,以渔业科技推广、成果转化、学术交流、大众科普为服务导向,重点打造了 “三个中心”工程——数据资源中心、业务协同中心和大数据决策分析中心[7]。“智能渔技”综合信息服务平台已成为新形势下水产技术推广管理体系建设和渔业信息统计的信息化支撑载体[7]。

1.2 省级水产种质资源信息平台

我国许多省市和地区依托各科研机构也开展了水产种质资源信息平台建设工作，如江苏省农业种质资源信息共享服务系统、山东省水产种质资源平台、陕西省水产种质资源平台、南海渔业生物标本资源共享平台等。

(1)江苏省农业种质资源信息共享服务系统(http://jagis.jaas.ac.cn)。江苏省于2005年正式启动建设江苏省农业种质资源保护与利用平台。经过十多年的努力，初步建成了“四位一体”“库圃结合”的农业种质资源保护与利用体系，涵盖农作物、林木、水产和家养动物四大类种质资源库(圃)，同时构建了种质资源信息共享服务系统。种质资源信息共享服务系统包含78个动植物种质评价数据库，其中水产资源方面涵盖了鱼类、甲壳类、浮游动物、藻类、水生植物、软体动物和龟鳖类共7个大类1 964份种质信息。该系统实现了种质信息的远程查询和资源样板的网上预订，有效促进了信息交流与种质共享，开放以来已累计向330多家科研、生产单位发放资源资料5.7万份[8-11]。

(2)山东省水产种质资源平台(http：//www.sdfgrp.com)。该平台是依托于山东省海洋科学研究院(山东省海洋生物研究院)，基于山东省水产生物种质资源库建立的水产种质资源信息共享平台。该平台主要进行各种水产动植物种质资源活体、标本、细胞和基因等的收集、保存与整理，对已收集、保存的水产种质资源进行的标准化整理和数字化表达，建立不同类型的水产种质资源数据库[12]。该平台对山东省水产生物种质资源库内开展的各项工作实现了标准化整理和数字化表达，实现了水产生物种质资源从实物层、技术层到信息层多方面的共享利用。通过平台的“山东省水产生物数字博物馆”还可以了解山东省水产种质资源相关信息，如资源分布情况、资源现状、保护利用信息、红色物种名录等。

(3)陕西省水产种质资源平台(网址：http://www.sxfgrp.com)。陕西省水产种质资源平台是陕西省水产种质资源及水生生物资源收集保存和整理机构，由陕西省水产研究所建立。该平台的信息共享系统设置了种质资源保护区、优良品种、成果推介、标准规范、标本馆、新闻中心等几个主要板块，介绍了位于陕西省内的14个国家级水产种质资源保护区的情况，推荐了罗非鱼、秦岭细鳞鲑等优良养殖品种，展示了陕西省水产研究所保存的涵盖10个目31个科的硬骨鱼类浸制标本图片，同时介绍了这些物种的分布位置、生殖生活习性等内容。

(4)南海渔业生物标本资源共享平台(https://scsfri.ac.cn/bbzygx/jjy.jsp?urltype=tree.TreeTempUrl&wbtreeid=2064)。为实现对中国水产科学研究院南海水产研究所标本馆馆藏标本管理信息化、数字化、科学化，促进标本信息资源共享和挖掘，提高标本利用效率，在广东省渔业生态环境重点实验室开放基金的支持下，中国水产科学研究院南海水产研究所设计和构建了南海渔业生物标本资源共享平台[13]。该平台通过对馆藏标本进行数字化加工和资源整合，并采用二维码技术实现了对馆藏标本的数字化管理。平台现已上线鱼类、甲壳类、贝类、藻类及其他各类标本合计1 312件，并附有门纲目科及形态特征、分布、习性、经济价值等信息，用户可根据生物的中文名或拉丁名等进行查询和检索。

2 水产生物种质资源信息平台的数据构成

2.1 信息平台的数据来源

水产种质资源信息平台的相关数据是平台的核心和关键，对于数据的收集和整理是构建水产平台的重要工作。纵览已建立的水产生物种质资源信息平台，从数据来源看，大致可分为以下3类。

(1)公开发布的文献资料数据。内容包含水产种质资源的分类地位、繁殖特性、遗传多样性、保护区建设情况、资源概况等数据，来源包含公开发表的论文、著作。比如国家海洋水产种质资源库、国家淡水水产种质资源库和山东省水产种质资源平台等系统对种质资源的描述中包含了基本信息、分类信息、基因信息分析表、营养成分表等数据表格，其中大部分数据引自已发表著作或文献数据。

(2)非公开发布的数据资料。包括平台依托单位取得的原始实验数据、影像资料，以及一些地方性的定期和不定期的内部资料。比如南海渔业生物标本资源共享平台的“精品图片库”中的图片均为中国水产科学研究院南海水产研究所拍摄的高清图；山东省水产生物种质资源信息平台的种质描述数据表格中，部分数据为尚未发表的实验室一手数据；陕西省水产种质资源平台展示的“秦岭细鳞鲑鱼培育教程”等视频为陕西省水产研究所拍摄制作。

(3)其他信息。例如已发布的关于水产生物种质资源保护相关的法律法规标准规范、平台工作进展、新闻动态等。这些信息可以指导科技人员及相关从业者开展水产生物种质资源保护工作，了解水产生物种质资源保护领域的研究动向。

2.2 信息平台的数据类型

从数据类型来看，水产种质资源数据信息类型主要包括基础数据信息、管理数据信息、鉴定和评价数据信息等。

基础数据信息包括登记样本数据和搜集数据两大部分内容。登记样本数据主要包含登记样本号、供样者名称、统一编号、库编号、系谱、品种名称、学名、译名、保存日期、样本来源、样本数量等信息；搜集数据主要包括种质描述信息，来自国家、学术专业委员会发布的标准信息等。

管理数据信息是样本入库后保存管理、处理或使用过程、出库、种质共享、信息共享等的信息，如库存样本种类及数量、样本存放位置编码、样本处理或使用时间、处理人姓名或处理单位、出库时间、共享时间、共享单位等信息。

鉴定和评价数据指对样本进行鉴定评价的数据，比如生物学性状测量、营养成分分析、遗传信息分析、鉴定方法及鉴定评价结果等数据信息。

2.3 信息平台的数据保障

数据标准化和规范化是1个信息系统成功的基础，因此在信息系统建立的同时，必须制订各类水产种质资源描述标准及技术规程，规定水产种质资源描述的基本信息、分类信息、保存信息、可数与可量性状、内部构造、栖息环境与生长特性、繁殖特性等的描述符及分级标准，保障水产生物种质资源得到标准化整理和数字化表达。国家水产种质资源平台在建设过程中，编制了《水产种质资源共享平台技术规范》，收集制定了各类水产品种资源相关标准及技术规范134项，其中水产品质资源描述规范36项、水产种质资源收集、整理和保存技术规程67项、实验方法规范28项、数据质量控制标准3项[14]。这些标准和规范文件在构建水产种质资源共享平台中发挥着指导和规范的重要作用。2019年，《水产种质资源描述通用要求》(SC/T 9433—2019)被批准发布为我国农业行业标准，该标准规定了水产种质资源描述的基本信息、生物学特性、样本采集信息、遗传学特性和营养组分的描述方法和技术要求，适用于水产种质资源收集、保存和鉴定评价过程中的描述。这些工作将极大地促进我国水产种质资源的标准化描述、信息和实物的高效共享和水产种质资源标准体系的建立[15]。

2.4 信息平台的功能

水产种质资源信息平台的功能可以从以下2个层面阐述：信息层面和实物层面。

从信息层面看，通过水产种质资源信息平台，可以实现水产生物种质资源信息的收集、整理、归纳、检索和共享等功能。其中，检索功能是指通过输入目标种质资源的基础信息、管理信息、鉴定评价等相关信息的字段检索其相关信息，检索结果可以电子输出或打印输出。水产种质资源信息平台的所有公开数据均可在线直接获取或经注册账号获取，起到信息共享的作用。

从实物层面看，通过水产种质资源信息平台，可以实现水产生物种质资源库在库样本的出入库、查询和共享管理。样本出入库管理是指对种质样本出库入库、库存位置、有效期等相关信息进行登记，对库存种质样本保存和使用过程进行有效监管。样本查询通过输入种质名称、入库时间等字段进行在库种质的精准查找，提高工作效率。种质样本共享是通过种质信息平台获取种质资源相关信息后，根据需求在线获取联系人及联系方式，通过开展合作研究、有偿购买、无偿赠送等多种形式实现种质样本实物的共享，从而拓展获取种质样本的途径，提高种质样本的利用效率。这也是种质资源数据库平台建设的主要内容和任务。

3 对水产种质资源信息平台后续发展的建议

3.1 设立专业机构培育专业化人才队伍

水产种质资源信息平台是社会公益性数据库系统，需要长期稳定的经费支持。目前相关工作绝大多数依靠国家及省市财政经费作为项目启动支持，一旦项目结束便没有了后续经费，相关工作也就难以维持和发展。建议设立专门机构，予以长期稳定的经费支持，从体制上进一步巩固对种质资源保护工作的基础性、公益性地位。

提高水产种质资源信息平台管理者的专业素养和业务水平是适应大环境和与时俱进的必要条件。目前，水产种质资源信息平台管理者的整体素质水平难以保证，信息平台管理者需要兼备数据信息管理和水产种质专业知识，对于信息平台的问题能够及时发现并且寻找到合理有效的解决方案。未来应建立人才凝聚机制，培育、形成一支专门从事水产种质资源信息平台管理与技术支撑的人才队伍，创造性地开展水产种质资源信息平台管理和利用工作。

3.2 依托平台深度挖掘种质资源育种潜力

水产种质资源平台要聚焦国家和区域发展战略要求，围绕重要经济性状(包括高产、优质、抗逆性、抗病及营养高效利用等)育种需求，开展水产生物种质数据挖掘平台的研究。运用数据挖掘的技术方法开展种质资源大数据分析，发掘大数据中蕴藏的信息，整合不同特点的种质资源，加强平台种质资源创新利用。充分发挥水产生物种质资源信息平台的作用，为产业提供种质实物、科学数据和技术服务的专题服务，做推动水产领域优良品种培育的发动机，有效提高水产良种覆盖率。

3.3 提升水产种质资源信息平台的社会公益服务功能

开展培训与推广服务。结合不同区域渔业发展的现状和技术需求，通过编写新品种推广指南、发放新品种宣传材料和养殖技术手册等多种形式指导开展保种、良种选育、苗种繁育、病害防治等工作，努力实现优良品种推广到哪里，配套技术就跟到哪里，提升水产良种的覆盖率，促进渔业增效、渔民增收。

开展科普宣传。平台线上设立科普宣传模块，宣传水产生物种质资源保护的必要性和迫切性，提升社会大众对水产生物的科学认知，增强社会大众保护水域生态环境的责任感；线下定期举办水产生物种质资源库科普开放日活动，主动邀请企业及相关从业人员走进水产种质资源库，展示平台具备的丰富服务资源和良好科研条件；将优良品种送到养殖企业和产业一线，提高良种普及率和覆盖率。