在中共中央第十一次集體學習時強調發展新質生產力是推動高質量發展的內在要求和重要著力點。2024年政府工作報告亦明確提出要加快發展新質生產力，以科技創新為主導，推動產業升級和經濟結構優化。

在6月1-2日的第三屆全國生物資源管理與利用學術大會上，基點生物副總裁趙芳女士發表了題為《病原微生物菌（毒）保藏中心建設和升級新質生產力的探討》的主題演講，并提出了在生物樣本低溫保藏領域發展新質生產力的具體落實路徑，深入分享了如何實現病原微生物菌（毒）種保藏的精準可控、溯源閉環和可持續發展。

01

生物安全背景下的建設需求

病原微生物菌（毒）種，作為傳染病防治研究的基石，是探究傳染病發生、發展和傳播規律的關鍵。它們不僅是國家戰略資源的重要組成部分，也是提升我國病原微生物資源自我保障能力和生物安全的關鍵。

在《中華人民共和國生物安全法》頒布的背景下，2021年，由四部委聯合印發的“十四五"優質高效醫療衛生服務體系建設實施方案中提出了“公共衛生防控救治能力提升工程"，明確了將對、省級和各級疾控中心進行多維度的升級和補充建設。

病原微生物菌（毒）種庫的建設，需遵循生物安全措施、高質量樣本保藏、全維度動態監控和全流程閉環管理的規劃原則，同時充分利用信息化、智能化、自動化等先進科技，實現高效、高質量的雙向動態管理，打造新一代可持續發展的保藏中心。

圖1：生物安全背景下的病原微生物菌（毒）種庫建設

02 保存方法的演變

和實物資源的高質量安全存儲

病原微生物菌（毒）種被譽為教學與科研的“活標本"、“活圖書館"。保持其生理特性及代謝活動、減少變異性是資源利用的基礎。尋求安全、可靠、不污染并保留高存活率及遺傳穩定性的保藏方法，是行業內關注的重要問題。

《病原微生物保藏管理與技術手冊》內描述了常規病原微生物菌（毒）種的保藏方法，其中液氮超低溫保存法及超低溫保存法能夠對大部分的病原微生物樣本實現高質量的實物資源存儲。

液氮超低溫保存法經歷了從液相到氣相，從手動操作到自動化、智能化和信息化的演變：

• 液相液氮罐：樣本浸泡在液氮中，存在交叉污染和液氮爆管的風險；
  

• 傳統氣相液氮罐：有效避免樣本浸泡在液氮內的交叉污染和爆管；大開口的設計導致液氮消耗量高且上層樣本溫度升至-140℃；

• 半自動氣相液氮罐：-180℃以下的氣相液氮保藏環境，實現電子鎖開關蓋，通過機械吊臂進行樣本存取，大幅提升操作效率，但無法避免人工操作可能導致的賬實不符；

• 全自動氣相液氮罐：在-180℃以下的氣相環境中完成全流程自動化存取工作，存取時掃描樣本盒側碼和樣本管底碼進行核查，可高效實現樣本信息管理和人員權限管理。

圖2：液氮超低溫保存法的演變

同時，超低溫保存法也經歷了較大的演變，不僅從人工操作轉變為全自動的操作及管理，更大幅降低了結冰結霜的風險：

• 超低溫冷凍箱：僅支持手工存取，存取樣本無法溯源；取樣時需要開啟整個冰箱門，頻繁的熱交換導致設備結冰結霜嚴重；

• 數顯型超低溫冰箱：支持設備運行狀態的電子屏顯示，未改變手工存取樣的模式以及長期使用結冰結霜的問題；

• 物聯網式超低溫冰箱：具備物聯網屬性，電子顯示屏可顯示樣本的存儲位置及下單情況，無法避免人工誤操作導致的賬實不符；

• 自動化超低溫冰箱：作為“數字化+智能化"結合的產物，支持全程存取樣的自動化操作，多重傳遞門的設計極大降低結冰結霜風險，可管理人員權限，所有操作記錄可溯源。
  

圖3：超低溫保存法的演變

這些樣本存儲設備的不斷升級，也為病原微生物樣本全流程管理的升級方案提供可靠支撐。通過搭建生物樣本綜合管理平臺，將樣本接收、處理、質控、存儲、發放等業務流程全部串聯起來，實現各環節數據實時交互，實物動態管理。

基點生物的自動化解決方案不僅在業務上串聯閉環，還可擴充到全維度的動態管理，包括各個系統之間的對接、傳統設備與自動化設備的統一化管理、還包括環境、人員、行為等外部因素的綜合管控，使病原微生物保藏管理工作變得更加立體和完整。

03

數據信息的安全閉環管理

隨著各類樣本管理系統和平臺的建立，數據安全管理的風險也隨之增加，包括數據類型和量級不斷增加、隱私性的矛盾、合法合規的要求、安全管理的需求和人為風險等。

病原微生物數據的管理系統從 1.0 的手工紙單和 2.0的 Excel 表單發展到 3.0 的獨立樣本信息管理系統，已經能夠基本解決數據的初級管理問題，但仍無法實現真正的智能化管理并確保數據安全。

基點生物的樣本數據安全體系，融合了物聯網、標識系統、調度系統等多種技術手段的 4.0 聯動的綜合管理平臺，具備了完整的數據分析、風險預警和信息共享等多重功能。

該體系從訪問控制、加密控制、數據備份、泄露防護和合規性安全性管理等各個方面，對病原微生物的數據資源加以防護，并涵蓋了病原微生物保藏各業務節點的閉環管理，確保人、機、料、法、環、信的全面智能化，讓整個樣本管理平臺服務于高效的保藏管理工作。

04

升級新質生產力，

推動菌毒種高質量保藏

新質生產力，以創新為第一動力、智能為重要資源、數據為核心生產要素，代表了先進生產力的演進方向，契合了新發展理念要求。它走出了生產要素投入少、資源配置效率高、資源環境成本低、經濟社會效益好的新的增長路徑。新質生產力是科技創新在其中起主導作用的生產力，是符合高質量發展要求的生產力。

作為專注于生物樣本保藏領域的自動化存儲解決方案提供商，基點生物提出病原微生物菌（毒）保藏中心建設過程中，新質生產力的「新」是利用新的保藏方式和新的管理模式；「質」是為行業提供高質量的實物保藏和高質量的數據管理：

• 「新」保藏方式：智能化、自動化升級傳統保藏方式，提升管理精度、提高保藏質量。

• 「新」管理模型：實現自動化工作庫及長期資源庫，運行節能，管理高效。

• 高「質」實物保藏：無復溫風險，無人工操作失誤，樣本質量更安全。

• 高「質」數據管理：賬實相符，數據安全，實現數據閉環和溯源，全要素管理更完善。

設備數字化是智能制造的重要組成部分，可進一步推動以科技為新質生產力?？梢哉f，自動化生物樣本低溫保藏行業本身就是新質生產力中很典型的代表。自動化的樣本管理流程代表了病原微生物菌（毒）種資源保藏的高質量、高效能和高技術等一系列特點。

基點生物不斷探索自動化、智能化的樣本存儲的技術創新型解決方案，不僅可以實現自動執行存取訂單、自動核對樣本信息、自動盤點在庫樣本等功能，更可以無縫對接管理系統和全程數據可追溯。

通過對生物樣本的高質量保藏、全流程的數據閉環管理、全維度的動態監控管理以及完善的數據安全體系，將極大地推動可持續發展的高質量保藏庫的建設，并助力疾病預防控制和醫療創新與合作。

05

創新賦能生物資源高質量發展

生物資源的高效管理和利用，承載著疾病防治和維護生物多樣性等多方面保駕護航的重任，是生物和醫療服務體系中承上啟下的紐帶。

基點生物提供的專業生物樣本自動化存儲解決方案以及完備的服務體系，持續滿足生物資源管理領域不斷變化的需求，強化了我國病原微生物資源低溫存儲全過程、全流程規范化管理，為中國生物資源的高質量發展提供可靠有力的保障。