本网讯（王璐）5月22日是第24个国际生物多样性日，今年的主题是“生物多样性，你我共加入”。�；ど锒嘌�，需要汇聚每一小我私家的实力。今天我们为您讲述的是一个团队和一条鱼的故事。
近期，中华鲟全基因组测序研究正式以封面论文形式登上生物信息学领域顶级学术期刊——《基因组卵白质组与生物信息学报》（Genomics, Proteomics & Bioinformatics，简称GPB）。
中华鲟作为国家一级�；ざ铩⑺锒嘌员；さ钠旖⑽镏�，一直以来备受关注。鲟鱼个体发育、疾病防治、细腻培育和优种选育等微观层面的物种�；な忠肇酱黄�。
上述论文聚焦中华鲟全基因组测序和组装，绘制完成的首其中华鲟基因组序列图谱堪称中华鲟的“生命地图”，将鲟鱼�Ｕ展嘶な柯酆褪忠昭芯看礁衫难芯苛煊�，为全球生物多样性�；ば⑺沉酥泄盗�。
起笔：千岩万壑路未必
2023年9月，腾博会官网集团所属长江生态情形工程研究中心对外宣布，经由十年探索，完成首其中华鲟单倍型全基因组测序和序列图谱构建。
中华鲟基因组组装序列图谱要害特征漫衍图
这是腾博会官网集团中华鲟�；ね哦泳伤氖瓴恍钙鹁�，在相继取得中华鲟人工繁育手艺突破、子二代全人工繁育手艺突破、中华鲟规�；庇忠胀黄频刃Ч幕∩�，取得的又一主要标记性效果。
时间回到20世纪90年月，人类基因组妄想被列入20世纪三大科学妄想之一，3000名科技职员耗时13年绘制出人类的“生命地图”，开启向微观生命探索的时代。随后几年，玉米、马铃薯、油菜等经济类作物基因组序列图谱相继绘制，推进了作物遗传育种手艺生长。
正如乐手携音谱曲、诗人组字成章，生物学家以基由于工具，研究生命的实质。其中，基因组序列图谱可被视作基因研究的“北斗导航”。“天上的星星参北斗”，该图谱为诸多�；な忠罩该鞴ス仄颉蒲兄霸蓖ü诜肿铀缴稀鞍赐妓麈鳌�，将准确找到目的基因序列及其功效，开展中华鲟的种质精准判断评价、性别标记、疾病防治和细腻培育等研究。
这是一项亘古未有的重任。
回首立项之时，研究团队认真人杜合军说，其时，国际学术界关于八倍体生物基因组测序的理论险些一片空缺，他们只能参考二倍体物种全基因组测序的论文，一步步“探索着来”。二倍体生物有两组染色体，一组染色体来自父本，另一组来自母本。而同源八倍体生物则是怙恃本各提供四组染色体，八组染色体间相似度很高但保存一定差别。
第一关，是样本。
为了降低细胞中怙恃本染色体间差别带来的杂合度，团队经由重复探索，终于实现卵细胞染色体翻倍，培育出天下上首批中华鲟雌核发育苗，即真正意义的“妈宝鱼”。
从一粒细胞到一条大鱼，其间几多艰辛。“怕饿着、怕热着、怕生病，事情时守着鱼池，休息时心在鱼上。总是记挂它们，吃得多未几、游得好欠好。”团队成员王彬忠回忆。
为寻找正常样本辅助中华鲟基因组组装，他们在一年中最冷的时间，套上厚乳胶裤，下到齐腰深的鱼池，抓鱼、宽慰、体检和取样。严冬腊月，水温只有几摄氏度，人冷得打颤抖。
而这仅是研究的“前奏”。
最大的难题在于染色体的数目和倍性（重复水平）。若是将染色体比作由ATGC4类碱基“珠子”排成的“珠串”的话，那么每其中华鲟细胞内，就有264条“珠串”。八倍体，意味着这264条染色体分成8组，组内“珠子”量级上10亿，排列顺序看似相似，实则有差。
最终开展测序的碱基片断，来自百万至万万量级的细胞，基因组组装就相当于处置惩罚这些亿级起步的碎片“珠段”，需要扫描信息、比对相似点、重新拼接，泛起原本的“串珠”排列纪律。
随着项目的睁开，近几年基因组组装算法一直优化，但回复云云重大而因素重大的“碎片”，依然极具挑战。
制图：众里寻“它”千百度
从2013年起，中华鲟研究所与曾加入人类基因组妄想的华大基因公司携手，睁开了一场漫长的探索。
这时代，大部分事情周期是以“年”计。
2013到2015年，通过两年的探索调研，确定以“雌核发育中华鲟”作为DNA基因组测序的样本。“雌核发育中华鲟”可被称为中华鲟的纯合体，其遗传物质所有来自母本（卵细胞），没有父本（精子）遗传物质加入，坚持足够的纯净度。事实证实，这是项目日后取得乐成的要害一环。
2015到2017年，以二代测序手艺为主，首次实验中华鲟全基因组测序组装，积累了名贵的信息和履历。
2019到2021年，综合二代与三代测序手艺，完成首个高质量染色体级中华鲟参考基因组序列图谱构建，并举行了基因组功效注释，即绘制出一张带有区位注释的“地图”。
2022到2023年，基于中华鲟基因组序列图谱，写下独属于中华鲟的“进化论”。
项目伊始，研究团队就明确目的，“铆足劲，一定啃下这个硬骨头”。由于物种基因组的重大性和手艺生长水平的限制，难题和弯路险些陪同着整个历程。
拿拼装来说，一条DNA片断包括上百个碱基对，重复区域使组装变得重大，碱基读取过失和缺失也难以剔除。为此，研究团队花了两年时间优化组装战略，充分验证组装后的基因片断一连性高、染色体的保真度好，即实现了这张“地图”的精准定位。
为了推进研究，他们与相助团队定下周汇报、周讨论制度，一直挖掘新问题、剖析新数据。团队成员们有着配合的认知，科研不是工程，是在一定理论基础上的试错。失败很正常，但大偏向一定要准确并有意义。
“十年轻春，一起紧迫。”团队成员们在交流中感伤，“腾博会官网紧迫感源于要率先绘出中华鲟的‘基因地图’，为中华鲟研究翻开新时势的责任和使命。”
成图：“轻舟已过万重山”
一对DNA碱基，长度约为0.34纳米，或许是发丝直径的十万分之一，却以准确的排列组合，纪录下亿万年来，中华鲟对一系列重大地球天气变迁的回应。
100个碱基，累积成一条DNA基础片断，而成千上万个片断累积成一条染色体。
用10年“解码”亿万年的沧海桑田，他们将中华鲟的坚韧脾性如“基因”融入研究中，组装完成首个拥有20亿个碱基的中华鲟单倍型基因组，注释出中华鲟的3万多个基因功效。
为此，他们先后测序了超2万亿对DNA碱基，约为可视察宇宙间的星系总数，是真正的“浩若星辰”。
2023年，正值DNA双螺旋结构的分子模子降生70周年，一篇凝聚了25名作者心血的论文在线揭晓。他们回覆了鲟形目鱼类研究领域长达半个世纪的争论——中华鲟何以成为今天的中华鲟？
研究批注，2.1亿年前和3500万年前，中华鲟祖先履历了两次染色体的加倍进化，在二倍化和全基因组加倍的双重作用下，最终形成目今的重大八倍性。
从这一刻起，中华鲟有了独属于自己的“进化论”。
研究效果宣布后，他们收到来自法国、爱尔兰、俄罗斯、阿塞拜疆等国际偕行的普遍认可和来自伊朗国际鲟鱼研究所、中国科学院等科研机构相助洽谈。
“有了基础支持，人类关于鲟鱼�；さ难芯�，就会越来越深入、越来越精准。”王彬忠说。
70年已往，基因对公共来说，仍然是生疏而新颖的。但在他们眼前，这条螺旋“蹊径”却是熟悉的、亲热的，并且正向着未来的无限可能延伸——他们构建起的“生命地图”，正逾越中华鲟�；ぷ约�，回覆关于鱼类演化和物种�；さ奈侍�。
生物多样性是经济社会可一连生长的基本，更是人类赖以生涯、生长的基本和血脉。其中，包括了太多未解之谜，也有更多的问题迫在眉睫。
轻舟过山，向蓝海而行。“这是个年轻的偏向，它孕育着新的�；な忠�，也蕴藏着让濒危的物种种群延续的潜力。”杜合军说。
采访时代，记者得知论文被选为GPB期刊2024年首期封面论文。研究团队想绘一尾有生命力的、“鱼跃龙门”的中华鲟放在封面上。今年是龙年，鱼跃龙门，化而为龙，也寓意着中华鲟研究跃入了一个新的起点。
注：封面图片创意来自东汉高诱的《淮南子注》“鲔，大鱼，亦长丈余，仲春仲春，从河西上，得过龙门，便化龙”的纪录�；鳌饿喾删盘煳芬灾谢嘣竟蜃樽樽暗牧呕沓闪幕�，象征着中华鲟基因组的剖析完成使得鲟鱼及多倍体动物基因组研究进入新阶段�；饔芍泄蒲г汗偶棺刀镉肴死嘌芯克獍肯柩芯吭被嬷�。
编辑：秦阳 任贤 程林