導語：英國生物銀行(UK Biobank)是迄今世界上已建成最全的大規模人類信息資源庫，且該項目信息數據在保護志願者隱私前提下，對全球研究人員開放。其宗旨是為研究“遺傳和環境因素共同作用對患病風險影響”的科研人員提供研究數據和樣本，以探求基因、生活方式和健康之間的關係，促進對人類疾病病因的理解、提高人類生命質量。
健康學人實習記者 | 徐一（英國利茲大學國際新聞碩士）
8月，《健康學人》有幸作為首個受邀參觀英國生物銀行基地的中文媒體，在英國生物銀行傳媒總監安德魯·特里赫恩（Andrew Trehearne）的帶領下, 實地探訪了英國生物銀行位於曼徹斯特的數據採集中心。據安德魯介紹，曼城數據中心每天將迎接近百名志願者，前來提供他們的血液樣本及其他生物信息。
英國生物銀行目前設有22個志願者招募中心，包括倫敦，牛津，愛丁堡，曼徹斯特，布里斯托等地區。來自英國各地的志願者可選擇離自己最近的招募中心進行採樣。其中，曼城的數據收集中心是較多志願者的選擇，也是樣本採集及儲存的主要基地之一。
曼徹斯特的數據收集中心位於Stockport地鐵站附近的郊外，是遠離市中心的一處僻靜所在。當志願者到達數據中心之後，會經過填寫基本信息表，電腦答題，樣本採樣（血液骨骼等）這一系列流程，採樣時間平均在一到兩小時。
英國生物銀行曼徹斯特數據中心 （攝/徐一）
數據基地的心臟—生物樣本倉
樣本倉內部，中間的人工智能機器人正在分裝數據樣本（攝/徐一）
進入數據中心，我們作為訪客，在門口的登記器上領取訪客名牌。隨後，負責生物數據庫儲存分裝管理的史蒂文·瓊斯（Steven Jones）帶我們進入了整個數據基地的核心區域—生物數據儲存倉。生物樣本倉的核心在於超低溫恆定儲存，以及人工智能機器人全自動化數據分類管理。
樣本倉高達四米左右，保存有近萬名志願者生物信息。倉內，超過1500萬的生物信息樣本（含血液，尿液，唾液）被保存在-80攝氏度甚至更低的低溫條件下。保持恆溫的技術十分關鍵，低溫管控系統利用先進的光纖傳感器設定並實時監控倉內溫度，保證樣本始終處於良好狀態。 高大的機器人是倉內的另一道風景，它們迅速地來回移動，完成數據分裝工作。
超低溫管控及監測系統 （攝/徐一）
超低溫管控及監測系統 （攝/徐一）
超低溫管控及監測系統 （攝/徐一）
瓊斯介紹，為保證科研需求的實用性，十年間不斷蒐集的每位捐贈者的樣本將被分成兩份，分別保存於兩處，互為備份。樣本被一一歸類並以條形碼標記，研究人員可以通過條形碼檢索需要的生物樣本，機器人從存儲架上查找到樣本後遞送到發送，最大限度減少其他樣本暴露於較高溫度下的可能性。
在數據採集基地之外，還設有一個手動備份系統，在-196℃低溫的液氮裡冷凍保存著600萬份樣本。保存活細胞的建議溫度是-196℃，這一恆溫設施由50個圓形不鏽鋼罐組成，每個存儲罐的體積相當於一輛小轎車。研究人員將對這兩套設施中的各種生物大分子的存活情況進行比對分析。4-5位工作人員加上10多個機器人(可完成大約50名技術人員的工作)每天可處理700-1000名志願者捐獻的樣本。六臂機器人主要對血液樣本成份進行分離處理，分裝進不同的試管中, 然後進行編碼和存儲。針對患有特定疾病志願者的樣本以及隨訪採集的樣本，機器人還需要進行額外管理。
我們在實驗室觀察到，在對樣本進行分析研究時，研究人員會採用一些特定步驟，比如利用實驗室現有設備研究檢測樣本中的DNA、RNA及蛋白質情況,最大限度減少跨實驗室反覆運送珍貴樣本的次數。最終，生物銀行本身也可以測量包括血脂在內的常規參數。信息系統還允許對來自實驗室的數據進行共享，系統可對檢索要求進行分批組合,以儘量減少樣本解凍再冷凍的次數。
突破性研究核心—圖像掃描中心
除了樣本存儲倉之外，我們還參觀了曼城志願者招募中心的另一主體——磁共振（MRI）圖像掃描室，用於收集志願者腦部，心血管，骨骼等圖像樣本。
志願者將被統一發放防護服，在門口的休息室外等待片刻，即可接受包括超聲波檢測、心電圖掃描、DXA骨密度檢查及腦部掃描幾項檢測。實驗人員會在監控室外實時監測志願者掃描圖像，並記錄志願者身體的實時變化。志願者們可通過檢測結果得到關於自身健康的反饋及科學建議。
2016年起，在英國醫學研究委員會、維康信託基金和英國心臟基金會（BHF）資助下，英國生物信息銀行開展了一項全新大規模醫學影像數據收集計劃，也是迄今為止世界上最大的健康影像研究。這項耗資4300萬英鎊的研究將對志願者的大腦、心臟、骨骼、頸動脈和腹部脂肪進行成像分析，它將創造最大的內臟器官掃描圖像數據庫，並改變科學家對人類慢性及流行病的研究方式，包括阿茲海默症，關節炎，癌症，心臟病和中風等。
腦功能磁共振掃描室，圖中一名志願者正在接受影像監測（攝/徐一）
牛津大學腦功能磁共振成像中心的斯蒂芬·史密斯（Steven Smith）教授負責該研究的腦成像部分，他介紹道，“英國生物銀行此次的醫學影像研究將是迄今為止最大規模的腦成像研究。它不僅可以提供有關痴呆等常見疾病的寶貴見解，還可以捕獲更罕見的神經系統疾病（如運動神經元疾病（ALS））的早期標誌物。我們的目標是發現新的早期症狀和疾病的風險因素，希望早期的針對性治療或生活方式的改變可以預防重大疾病的發生。”
除此之外，心血管成像信息可以幫助更好地預防和治療心臟病；骨骼以及肌肉脂肪方面的詳細圖像資料，可讓科學家有機會研究與其他常見的慢性非傳染性疾病相關的骨量和骨質疏鬆症的決定因素，如糖尿病、動脈粥樣硬化、高血壓、痴呆和肌肉減少症（肌肉損失）。MRI掃描將提供關於脂肪和肌肉質量的數量和分佈的關鍵信息。這些數據與生活方式，遺傳學和血液中的標記物（如激素，糖和膽固醇）相結合，將大大有助於對肥胖和糖尿病、高血壓、高膽固醇、心血管疾病和某些癌症及併發症的研究。
目前，除了曼城的影像數據掃描中心，還有兩處分別位於英國西北部的雷丁及紐卡斯爾。該項研究計劃招募10萬名志願者，目前已有超過28000餘人參與到影像數據收集中。
結語
帶領我們參觀數據倉庫的瓊斯先生曾從事商業類工作，於幾年前受聘於英國生物銀行，這是他第一次跨行轉入生物醫學領域。對於英國生物銀行的意義，他說道，“對我來說這是一個非常有趣且有意義，並且會一直延續的終生型項目，多年後，這些數據會幫助科學家找到更多治療疾病的方法，造福未來的一代又一代人。這就是生物銀行的全部意義所在。”
英國生物銀行信息傳媒總監安德魯先生說道，UK Biobank耗時多年所創建的健康大數據庫是一項具有先驅作用的研究項目，它最為重要的意義是為生物醫學領域的科學家和研究者提供了嶄新的思考方式和研究方向，是今後世界範圍內人類健康研究的重要基礎。
背景鏈接——關於英國生物銀行（UK Biobank）：
英國生物銀行計劃最早於1999年被提出，是由英國政府發起成立的一項預計歷時30年的研究計劃，項目已經在英國境內採集40至69歲人群中50萬份志願者（約英國總人口的0.8％）的基因信息和血液樣本、生活方式（包括飲食結構，睡眠和藥物使用等）及環境暴露數據，並跟蹤記錄他們之後數十年的健康醫療檔案信息。研究期間，所有疾病、藥品處方以及參加者死亡等都將被記錄在庫，以供英國國家醫療服務體系（NHS）利用並管理。這是英國迄今以來規模最大的健康研究項目之一。其宗旨是為研究“遺傳和環境因素共同作用對患病風險影響”的科研人員提供其所採集的材料，建成世界上基因和環境因素信息最全的大規模人類信息資源庫，以探求基因、生活方式和健康之間的關係，促進對人類疾病病因的理解、提高人類生命質量。
英國生物銀行最早由維康信託基金會，醫學研究理事會，英國衛生部，蘇格蘭政府和西北地區發展機構共同發起成立。它也前後活動有來自威爾士政府，英國心臟基金會，英國癌症研究和英國糖尿病研究基金會等機構組織的資助，並得到英國國家醫療服務體系（NHS）的支持。2006 - 2010年期間，英國生物銀行已成功採集到超過500,000名志願者的健康數據，併成為了全球第一個規模最大的人體生物健康信息庫(1)。作為非營利性慈善機構，在保護志願者隱私的前提下，英國生物銀行的信息數據對世界範圍內的研究人員開放，在經過倫理委員會（ethics committee）和政府理事會批准通過後支付約2，000英鎊可獲得所申請數據。
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