《华大基因-国家基因库系列：后基因组时代鱼类样本库建设与实践》围绕鱼类样本库建设这个中心论点，回答为什么（鱼类种质资源保存和利用）、现状如何（国内外现状及现今的挑战和机遇）、怎样做（标准规范和实践）、怎么用（配套数据库）等几个关键性问题，囊括鱼类样本库建设的几乎所有内容，阐述相关的生命伦理、质量控制、标准规范等重点论题，并且从鱼类样本的采集、处理、储存到基于样本的核酸提取、序列分析等均有详细的说明和指导，同时介绍鱼类样本库配套的生物信息数据库建设及模块化解决方案，让读者对鱼类样本库建设有一个全面而深入的认识。
　　作为“华大基因·国家基因库系列”丛书中的一本，《华大基因-国家基因库系列：后基因组时代鱼类样本库建设与实践》可作为深圳华大基因学院的研究生教材，也可供动物学、水生生物学、鱼类学有关专业的高年级本科生、研究生及从事生物样本库和信息数据库建设的相关学者参考使用。

　　鱼类资源是全球生物资源的重要组成部分。据权威机构（世界鱼类数据库FishBase，又名鱼库）记载，全世界鱼类多达33100种，占所有脊椎动物种类数的一半以上。它们是最古老的脊椎动物，不仅物种数目庞大，多样性也极其丰富，体现在基因、表型、行为、生理生化等众多方面，是生物学家眼中炙手可热的研究对象。鱼类和人们的生活也密切相关，鱼肉是一种优质的动物蛋白，是日常生活中常见的餐桌美食，鱼粉、鱼油、鱼类活性蛋白这些添加剂、保健品、药品等也在人们生活中发挥着无法替代的巨大作用。
　　2013年，生物样本库（biobank，又称生物银行）被美国《时代》杂志誉为“改变世界的十大规划”之一，近几年来受到各国政府、科研机构的广泛关注和高度重视，高水平、高质量的生物样本库是种质资源的保护中心，更成为疾病研究、药物研发、临床诊断等核心技术研究的宝贵资源。
　　鱼类样本库建设早在19世纪就已开始，虽然当时“生物样本库”这一概念尚未明朗，但鱼类样本的收集、处理和保存工作已在全球各地展开。传统鱼类样本库建设以浸制标本为主，存在局限性，在这个基因测序技术、生物信息分析技术、大数据处理技术高速发展的后基因组时代，浸制标本无法满足提取高质量DNA和RNA的需求。因此，传统鱼类样本库纷纷向以低温和超低温技术为支撑的组学级别的鱼类样本库转型。超低温冰箱、干冰、液氮被用于长期保存或运输冻存样本，样本类型也从全鱼、骨架扩展到各部位组织、血液、细胞系、生殖细胞、肠道排泄物，以及提取的DNA、RNA、蛋白质等生物大分子物质，这些高质量样本能有效应用于基因组、宏基因组、转录组、蛋白质组的测序和分析，产生信息量巨大的组学“大数据”，并最终实现样本资源和数据资源的价值最大化，为鱼类基础研究、遗传多样性保护、种质资源的开发利用、疾病防控等众多领域提供强大支撑。
　　随着基因组学技术的快速发展，越来越多的水生生物被用作全基因组测序的对象，相应生物学特性的分子机制被逐步揭示出来，而且部分数据已用于产业化应用（如分子育种、海洋药物研发等）。为了应对后基因组时代水生生物样本库的建设和发展问题，我们特别编写本书。以鱼类样本库的建设与实践为代表，我们期待为系统和科学地构建我国的水生生物基因库提供技术参考。
　　本书围绕鱼类样本库建设这个中心论点，回答为什么（鱼类种质资源保存和利用）、现状如何（国内外现状及现今的挑战和机遇）、怎样做（标准规范和最佳实践）、怎么用（配套数据库）等几个关键性问题，囊括鱼类样本库建设的几乎所有内容，阐述相关的生命伦理、质量控制、标准规范等重点论题，并且从鱼类样本的采集、处理、储存到基于样本的核酸提取、序列分析等均有详细的说明和指导，同时介绍鱼类样本库配套的生物信息数据库建设及模块化解决方案，让读者对鱼类样本库建设有一个全面而深入的认识。
　　本书的第三部分为全书的核心部分，详细阐述了基于标准操作规程（SOP）和最佳实践（bestpractice）的鱼类样本库综合管理体系，以国内外重要文献为资料来源，结合我们多年在鱼类样本库建设方面的经验教训，力求详细地、精确地、完整地介绍鱼类样本库建设的各个环节和步骤，从鱼类样本的采集和解剖、DNA/RNA的制备、储存、运输和出入库管理、样本信息的储存和共享等多个方面提供了极其详尽的说明和指导，让读者能身临其境，一步一步地掌握鱼类样本库建设的精髓，同时让本书成为一本真正具有指导意义和重要借鉴意义的样本库建设类参考书籍。
　　本书的出版得到深圳市科技计划深港创新圈项目（SGLH20131010105856414）、深圳市未来产业专项（JSGG20141020113728803）、广东省海洋经济动物分子育种重点实验室（广东省省部产学研专项20138090800017）和深圳国家基因库的经费支持。华大基因是全球最大的基因组学研究中心，其旗下深圳市华大海洋研究院、深圳华大基因研究院、深圳国家基因库和深圳华大水产科技有限公司等部门的部分同事参与了本书的编写和校对；外单位涉及中国水产科学研究院淡水渔业研究中心和中国水产科学研究院黄海水产研究所，在此一并致以诚挚的谢意。
　　作为“华大基因.国家基因库系列”丛书中的一本，本书可用作深圳华大基因学院的研究生教材。本书的主要内容涉及鱼类种质资源样本的采集与保存、样本库建设的标准规范与最佳实践、配套生物信息数据库的建设和模块化解决方案等领域，并以正在实施的国际合作项目“千种鱼转录组计划”为操作案例来提供参考。附录部分包括实际应用中的表格表单汇总，以及为初学者提供详细指导的词汇表。
　　由于编者水平有限，本书不足之处在所难免，敬请大家批评指正。
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前言


第一部分 鱼类种质资源概述
第一章 我国主要水域的鱼类资源现状
第二章 鱼类种质资源面临的主要问题及对策
第三章 鱼类种质资源的应用前景


第二部分 鱼类样本库建设沿革与发展现状
第一章 生物样本库概述
第二章 传统鱼类样本库的建设概况
第三章 后基因组时代鱼类样本库面临的挑战
第四章 下一代测序技术催生组学级别的样本库建设
第五章 组学级别鱼类样本库的建设概况及展望


第三部分 鱼类样本库建设标准规范及最佳实践
第一章 伦理道德规范
第二章 样本库机构设置和人员培训
第三章 标准规范制定
第四章 鱼类样本采集规范
第五章 鱼类样本解剖规范
第六章 样本前处理
第七章 样本制备
第八章 样本储存
第九章 样本出入库管理
第十章 样本包装和运输
第十一章 质量控制
第十二章 文件控制
第十三章 仪器管理维护
第十四章 安全管理


第四部分 配套生物信息数据库建设
第一章 生物信息数据库
第二章 国内外鱼类信息数据库
第三章 千种鱼转录组数据库及网站建设


第五部分 模块化解决方案
第一章 样本野外采集模块
第二章 运输模块
第三章 样本库模块
第四章 鱼类精子冷冻保存模块
第五章 基因组学模块


第六部分 依托Fish-TIK项目建设的鱼类样本库和数据库
第一章 Fish-TIK项目简介
第二章 标准操作规程
第三章 Fish-TIK当前进展
第四章 Fish-TIK样本库及数据库的应用及展望


附录1 表格表单
附录2 词汇表
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　　《华大基因-国家基因库系列：后基因组时代鱼类样本库建设与实践》：
　　第三章 标准规范制定
　　1 制定标准规范的目的和意义
　　随着生命科学研究进入后基因组时代，我国在鱼类基因组研究方面所产生的数据信息也进入了急剧膨胀阶段。但是，在鱼类组织样本收集、保存、利用等方面尚存在诸多问题，如缺乏标准化、规范化、规模化管理和质量控制等，使得已收集保存的鱼类组织未充分发挥应有的作用。此外，目前在鱼类研究方面，权威的、国家级的信息共享平台较为稀缺，各数据库产生的数据关联程度低、整合性差，资源无法共享，在一定程度上阻碍了重大课题之间的合作和交流。
　　因此，我们拟订此标准规范，供各鱼类样本库建设单位参考与借鉴，期望能有助于储存和管理我国特有的鱼类遗传资源、生物信息和基因数据，为中国生命科学研究和产业发展提供基础性和公益性服务平台。该标准拟建设的样本库将区别于传统的、小规模鱼类样本库，将采用鱼类基因信息数据库（简称“干库”）和鱼类样本资源库（简称“湿库”）相结合的模式。“干库”汇集核酸和蛋白质数据信息，“湿库”收集、整合各类水生生物资源，包括鱼类标本、组织、活体细胞等，并保存实体的DNA、RNA、蛋白质和小分子样本等。这种既有数据又有实体的新一代基因资源库、信息库、知识库和工具库，与传统的“干湿分离”的基因库相比，具有极大的产业和科研应用价值与极强的竞争优势。
　　本套标准根据实践经验总结，为样本的规范化采集、储存、运输等提供了很好的依据。标准的制定和实施可帮助样本库提高其整体绩效和能力，为组织的所有者、顾客、员工、供方、合作伙伴和社会创造价值，有助于获得长期的市场成功，并使各类样本库易于在质量管理实践方面进行沟通和共享。
　　2 制定标准的基本原理
　　中国标准化原理探讨出现了多种观点，相互之间虽各有差异，但大家普遍认为“统一”“简化”“优选”“协调”为标准化的基本原理。邝兵等通过总结标准化的传统理论和现代标准化的发展趋势，认为标准化的方法原理是简化节约原理、统一效能原理、协调一致原理、总体最优原理、有效竞争原理。下面分别介绍。
　　2.1 简化节约原理
　　桑德斯和松浦四郎关于标准化原理的论述中，均将简化看成标准化首要的和基本的原理。标准化的规律表明，简化是标准化最基本的手段，通过标准化可以减少需要标准化对象的复杂性，加强互联互通和兼容性。然而同时需要注意，简化的实质不是简单化而是精练化，其结果不是单纯的以少替多，而是在一定合理性的范围内，以少胜多。
　　2.2 统一效能原理
　　标准化的目的是要使复杂的事物达到统一，通过统一实现结构的优化，从而实现最佳的经济和社会效能。以保证事物发展所必需的秩序和效率为目的，对事物的形成、功能或其他特性，确定适合于一定时期和一定条件的一致规范，并使这种一致规范与被取代的对象在功能上达到等效。
　　2.3 协调一致原理
　　在标准系统中每一项标准都是一个基本的组成单元，它一方面要受到系统的制约，同时又会影响整个系统功能的发挥。协调一致原理就是为了使标准的整体功能达到最佳，并产生实际效果，必须通过有效的方式协调好系统内外相关因素之间的关系，确定为建立和保持相互一致，适应或平衡关系所必须具备的条件。
　　2.4 总体最优原理
　　按照特定的目标，在一定的限制条件下，对标准系统的构成因素及其关系进行选择、设计或调整，使其达到最理想的效果，这样的标准化原理称为最优化原理。在标准化的过程中，“总体最优”的思想十分重要。一方面，因为追求最优化有助于实现最佳效益，这符合标准化的结果要求。另一方面，标准化活动的最优化，应从整体出发，如果只是从局部出发，虽然貌似合理，但从总体上说，制定的标准其适应性一定十分有限。
　　2.5 有效竞争原理
　　标准化的作用不仅是产品的简化与节约、目标的统一与效能、过程的协调与一致、功能的总体与优化，还在于发挥市场竞争中的行业准入规则作用。这正是经济全球化下，标准化战略作用的具体体现。首先，在市场经济条件下，标准化已成为市场竞争的有效手段。标准的所有权意味着行业准入的规则和市场竞争的主动权，制定标准时，应重视话语权的争夺。其次，要合理运用国际国内标准化的规则，积极参与标准的制定，通过组成标准联盟等形式实现标准的联系与推广，争取更广泛的支持，使标准的制定和实施更多地反映自身的利益。最后，标准在竞争中的作用必须体现出有效性。其含义是通过制定标准能使国家、产业和企业抢占竞争的制高点，获得应有的利益。
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