生物样本是一个国家重要战略性资源。在刚刚实施的《中华人民共和国生物安全法》中提到，要加强对我国人类遗传资源和生物资源采集、保藏、利用，并通过科技创新，促进我国生物技术产业健康发展。

此前，由于这一领域长期被西方国家实行技术垄断和技术封锁，我国未能形成自主的知识产权和产业化，对进口的依赖大大制约了中国医学及生命科学产业的发展。

日前，国内物联网生物安全科技生态品牌海尔生物在上海发布首个生物样本网生态品牌“海灵珑”，即用物联网属性的网器产品串联样本前处理区、实验区和存储区等不同场景，以自动化、智能化、数字化方案解决了困扰业内已久的“卡脖子”难题；并通过创新“海灵珑”全场景生态，实现了生态品牌、场景品牌、高端品牌的全面引领。

不过，这样一套解决方案又能用来做什么呢？它对于我国生物安全又有那些重要意义呢？

一座驱动生物经济时代的“数据库”

要解答这一问题，我们不妨先来了解一下数据库与信息技术经济之间的关系：信息技术的发展离不开作为“燃料”的大数据，后者则被储存于“数据库”之中以待备用。随着信息技术革命的演进，市场对于“数据库”的需求也与日俱增。有数据显示，2009年我国数据库软件市场规模为35.03亿元，到了2017年，这一数字增长至120.00亿元，年均复合增长率达17.5%，且递增趋势仍然明显。

类似的故事正在新一代生物经济浪潮中发生——随着生物科技的突破，其应用拓展也日益依赖生物“大数据”：数据的载体可能是生物分子、细胞、组织等，更可以是DNA、RNA、蛋白等更精细的生物样本。平时，它们需被“冷藏”于“数据库”中，以确保数据“新鲜”，一旦有需要，科研人员即可对相关样本进行操作，比如，唤醒它完成实验获取所需要的数据。

这座可储存生物样本的“数据库”即生物样本库，因其存储或有益于生物经济的发展，在业内，它也被称为生物银行。目前，重大疾病的基础与临床研究、精准医疗的临床诊治技术研发、药物研发等各方面都需要用到这些生物大数据。受此推动，生物样本库市场在全球范围内迅速扩张：

从发达国家的经验来看，英国生物样本库始建于1999年，募集了50万名（占英国总人口的1%）40岁至69岁的英国志愿者的约1500万分生物样本；丹麦国家生物样本库建于2012年，虽然丹麦全国人口仅500多万，但却储存了798万余份生物样本；美国国家癌症研究所牵头建立的人类组织协作网络始建于1987年，在全美建立了超过600个生物样本库，存储样本总量超过3亿份，且以每年2000万份的速度增加……

根据Allied Market Research的报告显示，2019年，全球生物样本库市场在379.3亿美元，预计到2027年将达到576.7亿美元。而目前，国内生物样本存储市场仍存大量空白。2019年，我国国家人类遗传资源共享服务平台总样本量约2100万份，考虑未接入平台样本库数量有限，估算我国目前总生物样本量不超过5000万份，人均样本数不足0.04份，距离发达国家人均超过1份的水平仍有较大差距。

原因是多种多样的。一方面，是受限于当时国内生物科技发展的速度，对大规模的生物样本的需求有限；另一方面则是苦于没有可靠的自主样本库方案，导致我国生物样本库建设在规模化、信息化、管理操作规范化等方面均落后于发达国家，小而散特点明显、缺乏共享机制，难以满足生物样本采集、存储、检测等各个环节的要求。

定制化场景方案解决多样需求

此次发布“海灵珑”生物样本网生态品牌，海尔生物基于此前在生物样本库领域的多年积累，建立起从样本处理、实验、存储等全场景的物联网生物样本库解决方案，可以通过定制化场景方案以满足不同环节的多样需求，实现“拎包入库”，并通过双重交互为用户带来安全、高效的全流程体验。

海尔生物可提供三级生物安全柜、离心机、程序降温仪等，为生物样本入库前提供安全便捷的处理服务；在样本实验场景，可通过CO2培养箱、恒温培养箱、核酸提取仪、化学发光成像设备、PCR检测系统等提供实验服务；在样本存储场景，则可通过液氮转运车、转运桶，超低温冰箱、自动化存储系统组合，提供多样化、个性化的样本存储服务。

搭载“灵珑云”信息管理系统，海尔生物全场景生物样本库解决方案通过运用信息化管理手段，可以让海量样本管理到支、到管、到袋，安全、不错、全追溯。同时，依托于“灵珑云”生物样本交互云平台，海尔生物构建了从建库方案设计、样本运输、样本存储、样本检验、设备耗材采购、样本注册、课题项目合作、科研技术服务以及人类遗传资源管理审批咨询、ISO 20387/（GB/T 37864）生物样本库质量及能力认可培训等软件、硬件、耗材、服务全场景方案。

目前，海尔生物生物样本库场景解决方案已进入中科院武汉病毒所、中科院昆明动物所、农科院兰州兽医研究所、中科院大连化物所、南方海洋生物资源库、湖南省人民医院、武汉市儿童医院等一大批顶级医疗科研单位；另与药明康德、康希诺、华兰生物、智飞生物、张江生物等企业达成了合作。

“海灵珑”引领高端品牌建立中国标准

生物样本资源充分利用的前提，不仅要有丰富的样本，还要保证海量样本的存储以及管理的安全。与单纯储存数据的数据库所不同的是，生物样本库对硬件和软件设备的要求都更高。首先，生物样本极其“脆弱”，对环境温度的要求更是苛刻。部分生物制品只能在-130℃以下的深低温环境里存活，并且对温度的稳定性要求极高。而在这种深低温环境下，用于储存生物制品的仪器设备也容易变得不稳定。因此深低温，与储存库自身稳定运行反而成了一对矛盾体。

其次，生物样本库的复杂性极高，它必须建立基于生物安全的全流程管理规范，包括硬件、软件。比如，生物制品如何存储、取出、转运，此间的环境温度、洁净度如何保障？操作信息如何自动记录等都需要考虑在内。此间的差错即可能导致生物数据的出错，进而影响到后期的应用。为此，自动化样本存储新方向应运而生。

立足低温制冷技术优势，海尔生物创新“物联网+生物样本”模式，通过自主研发打破国外技术垄断，国内首个落地-196℃到8℃全温域、全场景、全容积低温自动化解决方案，实现了从场景品牌到生态品牌，再到高端品牌的换道反超。据了解，目前该方案主要包括-196℃自动化液氮存储、-80℃自动化超低温存储、4℃及-20℃自动化血液制品存储和2-8℃自动化疫苗存储场景方案，已陆续应用于国家重大战略支撑工程。

在“海灵珑”生物样本网生态品牌发布现场，海尔生物对外展示了其与上海张江生物银行共创的-196℃大容量、组合式自动化液氮库——完全具备自主知识产权，行业领先的自动化、数字化、无人值守的深低温大型生物样本库：

它大肚能容，可装下数以万计的血液、人体组织等生物样本，并让它们“毫发无损”直到再次被科研人员唤醒；它灵巧智慧，独有的六轴协作自动化机械手可精准抓取到支到管，确保好找不错全追溯；它还是个“冷美人”，独有氮气绿色循环方案，保障了对温度的安全控制，带来样本安全、人员安全全新体验。

（海尔生物上海张江生物银行-196°自动化液氮库）

值得一提的是，4月22日，由海尔生物医疗主导制定的《自动化低温生物样本库》标准获得了专家组一致审定通过。该标准首次提出了超低温制冷技术、自动化控制技术、信息化管理技术、生物样本综合管理等技术要求，为该类产品的设计、安装、调试和使用提供了技术支撑。标准达到国际先进水平，填补了国内空白，规范了市场和用户，对保证生物样本安全，促进产业技术升级，具有十分重要的意义。

（海尔生物医疗主导制定《自动化低温生物样本库》标准获审定通过）

业内人士指出，具有完整临床信息的高质量生物样本库是21世纪进入个体化医疗时代的关键，是进行生命科学系统研究的基础。若参考发达国家发展阶段，相信随着我国生物医药产业、基础医学研究的推进，生物样本库市场将持续放量。除国内市场外，据WHO信息，许多还没有建库的中低收入国家也在发展自有的生物样本库，届时国内的产品解决方案亦有望于海外市场实现“复制黏贴”。