升级新质生产力，赋能病原微生物菌（毒）种资源保藏高质量发展

习近平总书记在中共中央政治局第十一次集体学习时强调发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点。2024年政府工作报告亦明确提出要加快发展新质生产力，以科技创新为主导，推动产业升级和经济结构优化。

在6月1-2日的第三届全国生物资源管理与利用学术大会上，基点生物副总裁赵芳女士发表了题为《病原微生物菌（毒）保藏中心建设和升级新质生产力的探讨》的主题演讲，并率先提出了在生物样本低温保藏领域发展新质生产力的具体落实路径，深入分享了如何实现病原微生物菌（毒）种保藏的精准可控、溯源闭环和可持续发展。

01

生物安全背景下的建设需求

病原微生物菌（毒）种，作为传染病防治研究的基石，是探究传染病发生、发展和传播规律的关键。它们不仅是国家战略资源的重要组成部分，也是提升我国病原微生物资源自我保障能力和生物安全的关键。

在《中华人民共和国生物安全法》颁布的背景下，2021年，由四部委联合印发的“十四五”优质高效医疗卫生服务体系建设实施方案中提出了“公共卫生防控救治能力提升工程”，明确了将对国家级、省级和各级疾控中心进行多维度的升级和补充建设。

病原微生物菌（毒）种库的建设，需遵循生物安全措施、高质量样本保藏、全维度动态监控和全流程闭环管理的规划原则，同时充分利用信息化、智能化、自动化等先进科技，实现高效、高质量的双向动态管理，打造新一代可持续发展的保藏中心。

图1：生物安全背景下的病原微生物菌（毒）种库建设

02 保存方法的演变

和实物资源的高质量安全存储

病原微生物菌（毒）种被誉为教学与科研的“活标本”、“活图书馆”。保持其生理特性及代谢活动、减少变异性是资源利用的基础。寻求安全、可靠、不污染并保留高存活率及遗传稳定性的保藏方法，是行业内关注的重要问题。

《病原微生物保藏管理与技术手册》内描述了常规病原微生物菌（毒）种的保藏方法，其中液氮超低温保存法及超低温保存法能够对大部分的病原微生物样本实现高质量的实物资源存储。

液氮超低温保存法经历了从液相到气相，从手动操作到自动化、智能化和信息化的演变：

• 液相液氮罐：样本浸泡在液氮中，存在交叉污染和液氮爆管的风险；
• 传统气相液氮罐：有效避免样本浸泡在液氮内的交叉污染和爆管；大开口的设计导致液氮消耗量高且上层样本温度升至-140℃；
• 半自动气相液氮罐：-180℃以下的气相液氮保藏环境，实现电子锁开关盖，通过机械吊臂进行样本存取，大幅提升操作效率，但无法避免人工操作可能导致的账实不符；
• 全自动气相液氮罐：在-180℃以下的气相环境中完成全流程自动化存取工作，存取时扫描样本盒侧码和样本管底码进行核查，可高效实现样本信息管理和人员权限管理。

图2：液氮超低温保存法的演变

同时，超低温保存法也经历了较大的演变，不仅从人工操作转变为全自动的操作及管理，更大幅降低了结冰结霜的风险：

• 超低温冷冻箱：仅支持手工存取，存取样本无法溯源；取样时需要开启整个冰箱门，频繁的热交换导致设备结冰结霜严重；
• 数显型超低温冰箱：支持设备运行状态的电子屏显示，未改变手工存取样的模式以及长期使用结冰结霜的问题；
• 物联网式超低温冰箱：具备物联网属性，电子显示屏可显示样本的存储位置及下单情况，无法避免人工误操作导致的账实不符；
• 自动化超低温冰箱：作为“数字化+智能化”结合的产物，支持全程存取样的自动化操作，多重传递门的设计极大降低结冰结霜风险，可管理人员权限，所有操作记录可溯源。

图3：超低温保存法的演变

这些样本存储设备的不断升级，也为病原微生物样本全流程管理的升级方案提供可靠支撑。通过搭建生物样本综合管理平台，将样本接收、处理、质控、存储、发放等业务流程全部串联起来，实现各环节数据实时交互，实物动态管理。

基点生物的自动化解决方案不仅在业务上串联闭环，还可扩充到全维度的动态管理，包括各个系统之间的对接、传统设备与自动化设备的统一化管理、还包括环境、人员、行为等外部因素的综合管控，使病原微生物保藏管理工作变得更加立体和完整。

03

数据信息的安全闭环管理

随着各类样本管理系统和平台的建立，数据安全管理的风险也随之增加，包括数据类型和量级不断增加、隐私性的矛盾、合法合规的要求、安全管理的需求和人为风险等。

病原微生物数据的管理系统从 1.0 的手工纸单和 2.0的 Excel 表单发展到 3.0 的独立样本信息管理系统，已经能够基本解决数据的初级管理问题，但仍无法实现真正的智能化管理并确保数据安全。

基点生物的样本数据安全体系，融合了物联网、标识系统、调度系统等多种技术手段的 4.0 联动的综合管理平台，具备了完整的数据分析、风险预警和信息共享等多重功能。

该体系从访问控制、加密控制、数据备份、泄露防护和合规性安全性管理等各个方面，对病原微生物的数据资源加以防护，并涵盖了病原微生物保藏各业务节点的闭环管理，确保人、机、料、法、环、信的全面智能化，让整个样本管理平台服务于高效的保藏管理工作。

04

升级新质生产力，

推动菌毒种高质量保藏

新质生产力，以创新为第一动力、智能为重要资源、数据为核心生产要素，代表了先进生产力的演进方向，契合了新发展理念要求。它走出了生产要素投入少、资源配置效率高、资源环境成本低、经济社会效益好的新的增长路径。新质生产力是科技创新在其中起主导作用的生产力，是符合高质量发展要求的生产力。

作为专注于生物样本保藏领域的自动化存储解决方案提供商，基点生物率先提出病原微生物菌（毒）保藏中心建设过程中，新质生产力的「新」是利用新的保藏方式和新的管理模式；「质」是为行业提供高质量的实物保藏和高质量的数据管理：

• 「新」保藏方式：智能化、自动化升级传统保藏方式，提升管理精度、提高保藏质量。
• 「新」管理模型：实现自动化工作库及长期资源库，运行节能，管理高效。
• 高「质」实物保藏：无复温风险，无人工操作失误，样本质量更安全。
• 高「质」数据管理：账实相符，数据安全，实现数据闭环和溯源，全要素管理更完善。

设备数字化是智能制造的重要组成部分，可进一步推动以科技为引领的新质生产力。可以说，自动化生物样本低温保藏行业本身就是新质生产力中很典型的代表。自动化的样本管理流程代表了病原微生物菌（毒）种资源保藏的高质量、高效能和高技术等一系列特点。

基点生物不断探索自动化、智能化的样本存储的技术创新型解决方案，不仅可以实现自动执行存取订单、自动核对样本信息、自动盘点在库样本等功能，更可以无缝对接管理系统和全程数据可追溯。

通过对生物样本的高质量保藏、全流程的数据闭环管理、全维度的动态监控管理以及完善的数据安全体系，将极大地推动可持续发展的高质量保藏库的建设，并助力疾病预防控制和医疗创新与合作。

05

创新赋能生物资源高质量发展

生物资源的高效管理和利用，承载着疾病防治和维护生物多样性等多方面保驾护航的重任，是生物和医疗服务体系中承上启下的纽带。

基点生物提供的专业生物样本自动化存储解决方案以及完备的服务体系，持续满足生物资源管理领域不断变化的需求，强化了我国病原微生物资源低温存储全过程、全流程规范化管理，为中国生物资源的高质量发展提供可靠有力的保障。