■记者 廖洋 通信员 曹馨月 宋俊谕

2024年冬天的一个凌晨，窗外夜色沉沉，试验室里沉寂无声，只有电脑屏幕透出微光。屏幕上忽然弹出一行报错信息，原本连续运行的步伐戛然而止。

如许的场景，于数据库设置装备摆设历程中重复上演。一次次排盘问题，一次次调解步伐代码，再一次次从头运行，是中国工程院院士、中国水产科学研究院黄海水产研究所（如下简称黄海水产所）研究员陈松林团队3年攻坚路上的常态。

近日，陈松林团队乐成构建全世界首个海洋硬骨鱼类综合功效与进化基因组数据库MFDB，初次体系整合了来自85种海洋硬骨鱼的89个染色体程度基因组数据，并立异集成为了多种特点阐发模块及生物信息学东西，为全世界海水鱼种业自立立异奠基了主要的数据基础。相干研究结果发表在《核酸研究》。

截至9月15日，MFDB上线23天，累计拜候量达5200余次，拜候者遍布全世界多个国度及地域。

陈松林（中）引导团队成员开展试验。受访者供图

绕不开的“数据困境”

作为海内海水鱼范畴的领军科学家，多年来，陈松林领导团队缭绕海水鱼生物技能及遗传育种连续开展研究，从成立鱼类种质冷冻库、破译我国首个鱼类基因组到基因组育种技能运用，不停摸索怎样使用现代生物技能晋升海水鱼育种效率。

于持久科研实践中，陈松林发明，看似简朴的“找数据”，往往要泯灭年夜量时间及精神。

跟着基因组测序及多组学技能快速成长，年夜量研究数据不停堆集。海洋鱼类的多组学数据分离于NCBI、Ensembl等国际大众数据库中，这些数据库年夜多面向差别物种，数据格局、来历及解释尺度也存于差异。科研职员往往需要于多个平台之间重复检索、比对于，再按照研究需求举行筛选及收拾，整个历程繁琐且耗时。

这类数据分离、资源难以有用整合的征象，被称为“数据孤岛”，持久制约着海洋鱼类功效基因组学、进化生物学研究以和相干份子育种技能的成长。怎样越发高效地获取及使用这些数据，成为亟待解决的问题。

更实际的压力，来自外部情况。海内很多基因组及多组学研究的数据持久存储在外洋的大众数据库。一些外洋数据库一度限定海内学者拜候，科研职员的学术研究与交流遭到了极年夜拦阻。

“对于在海内学者而言，这是一种资源的丧失。”陈松林对于《中国科学报》暗示，“假如中国拥有自立可控的平台，就能够将这些数据存储于本身的网站上，晋升科研职员获取及使用数据的效率，削减对于外洋数据库的依靠。”

把握数据，就是把握科研自动权。多年来，陈松林连续存眷相干数据资源的整合，并鞭策这一假想落地。

2023年末，黄海水产所博士后高成斌插手陈松林团队，负担起MFDB设置装备摆设事情。高成斌的专业是水产养殖，从硕士阶段起便自学生物信息学，并逐渐将其应用在鱼类研究。

做加法轻易，做减法难

项目刚最先，数据网络事情就给高成斌上了一课。

“最年夜的挑战是怎样从差别大众数据库中批量获取鱼类的海量数据。”高成斌说。差别数据库的检索方式、数据布局各不不异，单靠人工一一下载，事情量十分重大。为提高效率，他用Python编写剧本，从各大众平台主动检索及下载所需数据。

然而，步伐真正“跑”起来，问题相继所致。

“一些年夜型数据库设置了响应的掩护机制，步伐运行几个小时后便报错中断。”高成斌说。而初代步伐一旦中断，此前事情便前功尽弃。为此，高成斌不能不修改、迭代步伐。颠末一次又一次的掉败及再挑战，他重复调试，数据网络慢慢完成。

最初，研究团队采用“广撒网”的方式，从大众数据库中网络了256种鱼类的数据，涵盖浩繁淡水鱼、海水鱼。但跟着阐发的深切，他们意想到，现有数据过在错乱，倒霉在缭绕统一标的目的开展后续阐发与研究。

基在团队持久以来于海水鱼遗传育种范畴的研究，陈松林决议“做精、做专”，进一步聚焦在海洋硬骨鱼类。团队联合物种糊口史及盐度顺应特性，对于候选物种举行筛选，确定以85种海水硬骨鱼为首批收录对于象。

“建数据库最难的不是做加法，而是做减法。”高成斌说，“确定好研究对于象后，下一步就是从海量数据中筛选出有用信息。”

公然数据库中的数据来历繁杂，数据格局及解释尺度其实不同一，团队需要于年夜量数据中比对于及收拾，确认数据来历和其靠得住性，确保差别来历的数据可以或许于统一尺度下举行阐发。

以转录组数据为例，统一种鱼可能包罗来自肌肉、血液、皮肤等差别器官的年夜量样本；同时，差别发育阶段，以和高温、低温或者细菌、病毒传染等处置惩罚，也会孕育发生差别样本数据。团队需要一一确认每一个数据对于应的构造来历及试验处置惩罚前提，并剔除了很是规前提下的样本，只保留反应鱼类基础状况的数据。

从“数据书架”到“东西箱”

“假如数据库只是一个‘书架’，数据摆于那里，研究职员仍需要下载后于当地情况里举行阐发，还有是不敷便当。”高成斌说。

在是，研究团队将事情从数据收拾延长到阐发运用。2024年下半年，他们开展了泛基因组、基因表达及功效解释等多维度生物信息学阐发，挖掘基因暗地里的生物学信息。

思量到阐发使命计较量较年夜，为提高平台利用效率，团队将完成的阐发成果提早部署到平台中，用户可以直接挪用，年夜幅缩短等候时间。

“同时，这也降低了利用门坎。纵然是刚接触相干研究的科研职员或者缺少专业办事器的小型科研团队，也能直接使用平台举行检索及挪用个性化阐发成果。”团队成员、黄海水产所研究员徐文腾说。

此中，泛基因组阐发尤为繁杂，因为数据量巨年夜，办事器难以一次完玉成部门析。在是，团队采用分段阐发的方式，将使命根据生物分类层级慢慢完成后再整合成果。从方案探索到终极完成，阐发事情连续了6个月。

来自85种海洋硬骨鱼的89个染色体程度基因组和3017套高质量转录组数据被纳入数据系统，笼罩33个目；团队还有对于231万多个基因同一举行了功效解释，总数据量到达2.6TB，年夜幅晋升了数据的可用性与可比性。于此基础上，科研职员可以开展基因功效、表达调控及物种演化等多层面的研究。

差别在传统数据库仅提供数据检索与下载，MFDB还有内置了多个特点阐发模块，包括泛基因集与焦点基因集、构造特异性基因共表达收集等，并设计了基因组、共线性等六年夜焦点板块，搭载了JBrowse二、Muscle等经常使用生物信息学东西，让用户可以轻松挪用数据，并直接使用平台开展相干研究，真正实现“一站式”数据阐发。

让数据多跑路，让科研职员少跑腿，这恰是MFDB的设计初志。MFDB的建成不仅为海洋鱼类基因功效解析、顺应性进化研究等提供了体系化的数据资源，也为生长、抗病、抗逆等主要经济性状基因挖掘及份子育种提供了基础支撑。

“跟着基因组技能及人工智能的快速成长，育种模式正于迎来新的厘革。”陈松林暗示。于他看来，MFDB其实不只是一个“存数据”的平台，更是一个面向将来海洋鱼类研究及育种的数据基础举措措施。而85种海洋鱼类，只是团队迈出的第一步。

相干论文信息：

https://doi.org/10.1093/nar/gkag844

《中国科学报》 (2026-09-17 第3版 综合)

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