中国微生物资源数据库及其中国微生物资源数据库及其中...

429中国微生物资源数据库及其中国微生物资源数据库及其中国微生物资源数据库及其中国微生物资源数据库及其网络共享网络共享网络共享网络共享马俊才赵玉峰刘澎涛(中国科学院微生物研究所信息网络中心，北京100080)摘要摘要摘要摘要本文阐述了中国微生物资源数据库在微生物信息资源的建设及其网络化共享方面所进行的工作，介绍了近年来建立的一系列中国特有的微生物资源数据库的数据内容和功能，描述了今后的发展趋势。关键词关键词关键词关键词微生物资源菌种数据库网络作为中国科学院“七五”院重大项目“中国科学院科学数据库”在微生物领域中唯一的一个子库，“中国微生物资源数据库”始建于1986年，目前已经经历了十余个年头了。中国微生物资源数据库在建设初期由在微机上建立的数据库群(马俊才，1992)和数值分类软件包等一曲辅助软件(马俊才，1989)组成。今天它已经发展成为在工作站上建立的网络服务器，可以提供24h的实时网络检索服务(马俊才，1996)；数据内容也由过去的单纯文字类型，发展为集文字、图片、视频数据为一体的多媒体信息。中国微生物资源数据库存储了我国微生物学工作者利用中国生境内特有的微生物资源。独立进行研究开发的结果，收集了大量新的微生物属、种的数据。这些微生物资源和数据是我国极其宝贵的财富。同时也反映了我国微生物资源现状、潜力和可供开发利角的前景。是我国微生物学家从事微生物资源研究、生物工程和生物多样性研究的重要基础数据。图1中国微生物资源数据库及其网络系统的结构示意图2222中国微生物资源数据库中主要数据库介绍中国微生物资源数据库中主要数据库介绍中国微生物资源数据库中主要数据库介绍中国微生物资源数据库中主要数据库介绍2．1中国菌种目录联机检索数据库430微生物的开发利用与微生物菌种质量的好坏有着十分密切的关系。由于微生物菌种是一种活着的资源，因此世界各国的菌种保藏中心每年都花费大量的资金使其保存的各种微生物菌种处于良好的生活状态，以保证其持续拥有各种独特的特性，以备工业生产、科学研究使用。各国菌种保藏中心都拥有自己的微生物菌种目录，以便与其他中心频繁地进行着各种优质菌种的交换和出售。中国微生物菌种保藏管理委员会是我国唯一的国家级菌种保藏联盟，由12家菌种保藏中心组成，即中国科学院微生物研究所、中国科学院武汉病毒研究所、中国农业科学院土壤肥料研究所、轻工业部食品发酵工业科学研究所、中国医学科学院皮肤病研究所、卫生部药品生物制品检定所、中国医学科学院病毒研究所、中国医学科学院抗菌素研究所、四川抗菌素工业研究所、华北制药厂抗菌素研究所、农业部兽医药品监察所、中国林业科学研究院林业研究所。本数据库的数据库来自于这一中国微生物界最大的菌种保藏组织，它囊括了我国所有的国家级菌种保藏中心所保藏的微生物菌种，因此它具有相当的权威性和不可替代性。本数据库中的每一条记录都对应着一株活着的微生物菌株，因此这是一个十分珍贵的活着的资源性数据库。本数据库包含有细菌、放线菌、真菌、病毒等微生物的数据。根据这一数据库，我们出版了我国第一本英文版“中国菌种目录”(中国微生物菌种保藏管理委员会，1992)。目前我们正在对这一数据库逐步进行网络化，在软件建立必要的索引文件，使网络用户可以随时对这一数据库随时进行全文检索。本数据库中的记录条数约1万1千条。2．2细菌名称数据库近年来，由于各学科互相渗透和新技术新方法的不断引入，促使细菌分类学技术突飞猛进，不仅原有相当一批老菌名在分类隶属上已经发生变动，出现了大量新的分类单位。本数据库搜集了1970年到1995年间的国内外主要杂志以及近十几年来各相关领域的专著140余部中的细菌名称。其中被细菌国际命名委员会所承认的细菌名称还给予了特别标记。本库收集到的细菌名称资料新、覆盖面大是一大特色，本数据库动用了大量的人力物力，历经8年。参加建库工作的编辑委员会和审订委员会专家学者共24人，具有研究员和教授级职称的占78％，其中3人为中国科学院院士。根据这一数据库，出版了“细菌名称(第二版)”字典(蔡妙英，1996)。本数据库除可以通过个人微机提供检索服务外，还将于近期内上网，提供全文检索服务。相信通过本字典的上网，将会大大促进国内和使用汉字国家和地区细菌名称使用的标准化和规范化。本数据库中的记录条数约1万8千条。2．3微生物性状库对微生物性状的准确掌握对于微生物菌种的开发利用有着及其重要的意义。微生物性状库记录每一个微生物的基本信息，它由两部分组成。第一部分是每株菌的概述表，概述表包括该菌实验室的菌号、拉丁菌名、鉴定单位、定名者、标准菌株否、菌株分离的省县、分离具体地、分离号、分离单位、分离者、分离日期、生态环境、栖息地、经纬度、高度、培养基号、培养温度、存活否、血清型、保藏单位、保藏者、保藏方式、提供单位、提供者、数据入库时间、数据更新时间。第二部分数据是菌株性状表、菌株用途表、菌株别号表、菌株文献表、菌株历史表、菌株别名表、标准菌说明表、培养基成分表等。菌株性状表包括了该菌的全部形态、培养、生理生化性状。431主要检索功能有单项检索、符合检索、模糊检索等。此外我们将数据库与数值分类系统有机地结合起来，对任意检索条件所获得的菌种数据集都可以进行数值分类分析，所得到的结果可以以树状谱的形式绘画出来(马俊才，1990)。目前微生物性状库主要收集了细菌、放线菌、酵母菌、腐生真菌等微生物的有关性状，共计一万余条记录。2．4中国经济真菌多媒体数据库我国的食用药用真菌历史悠久，饮食文化是中国的一大特色，我国已知食用真菌种类相当丰富。本数据库中的每一个真菌物种，都包括拉丁学名、同物异名、中文译名、中文别名、分类地位、形态特征、生态习性、分布地区和经济用途几方面的内容。在用途上本库的数据涉及食用真菌、药用真菌、有毒真菌、木腐菌、外生菌根菌、分解纤维素、木质素以及中药方等多种经济用途，适于不同层次的人员参考使用。为了突出本库的鉴定作用，将形态特征的内容按照分类学的宏观和微观描述，又划分成十几个方面，便于计算机查询检索，逐步使本库成为分类学家的鉴定手册。我们今后除拟将真菌的黑白线描图和其彩色照片数据数据库外，还拟将我国的饮食文化融汇于数据库中，将真菌的食谱、菜谱收录于数据库中，制作成多媒体数据库。“中国经济真菌数据库”反映我国微生物学科技成果和东方文化的内涵，它不仅可以供我国微生物学界的科研、教学使用，还可以为食品、外贸和医疗卫生等部门服务。本数据库中的记录条数约1千余条。2．5微生物数值编码鉴定数据库近年来，世界范围的细菌感染类型和感染细菌有着明显变化，原来对人类生命威胁最大的病菌正逐渐被非致病的弱毒菌和条件致病菌所取代，因此，寻找简易、快速、准确方法鉴定新出现的病原菌，是一项关系国计民生的重要工作。由于微生物的数值编码鉴定方法在医疗、生产、商检、外贸等领域中是一项非常实用的微生物快速鉴定技术，因此出版相应的鉴定手册和上网共享是十分必要和紧迫的。2．5．1革兰氏阴性杆菌数值编码鉴定数据库本数据库内容自1982年起开始研制，在研究了国内临床上常见的革兰氏阴性杆菌感染类型和考虑我国医疗、预防工作部门的实际情况，并引进和吸收国外的先进细菌鉴定系统的基础上，逐步建立了一套适合我国国情的检测和诊断方法，经过不断积累、修改、补充，终于建立了“医学革兰氏阴性杆菌编码鉴定法”，本工作自推广使用以来，效益良好，深受好评。1993年此项科研成果获得黑龙江省政府和哈尔滨市政府嘉奖。为推动本工作的普及，我们于1994年用本数据库正式出版了《革兰氏阴性杆菌新编码鉴定法手册》一书。本数据库正在为我国医疗、预防工作中发挥作用。本数据库中的记录条数约5千条。2．5．2厌氧菌数值编码鉴定数据库无芽孢厌氧菌是近20年来才被证实的临床感染的重要病原菌。本编码鉴定方法是基于优化理论挑选出鉴定厌氧菌有效并且容易操作的24项特征。目前已在黑龙江所属的绝大多数地市级医院中得到了广泛实用。此项技术简便、有效、经济、易行，深得广大医务工作者的欢迎。本数据库中的记录条数约4千条。2．5．3弧菌数值编码鉴定数据库弧菌中包含有很多烈性致病菌，如霍乱等。这些疾病的及时诊断和快速治疗对于控制重大疫情、加强社会稳定、促进旅游业的发展都具有十分重要的意义。本数据库中的记录条数约4千条。4323333国际生物学数据库的网络共享国际生物学数据库的网络共享国际生物学数据库的网络共享国际生物学数据库的网络共享目前Internet上有很多免费的学科性基础数据库，但由于我国目前的网络收费政策及收费标准的限制，科研人员无法频繁地检索这些数据库。因此，将这些数据库引进国内，在国内网络上为科研人员提供及时有效的信息服务，不失为一种经济有效的方法。3．1国际分子生物学数据库(GenBank／DDBJ／EMBL)本数据库是分子生物学领域中十分著名的数据库，它是目前世界上有关DNA序列的最大的数据库。它的主要数据项有：关键词、微生物名称、生物学特征、文章出处以及整个序列等。每天都有很多研究人员向该数据库提供数据，进行注册。随着我们服务器的建立，该数据库已决定无偿向我们提供整个数据库。作为“中国生物多样性信息系统微生物学分中心”，我们将于年内获得一台新的计算机国内工作站，因此计划于年内将本数据库上网共享。本数据库数据总量将达到2GB。3．2国际微生物菌种数据网络MSDN数据库“国际微生物菌种数据网络MSDN是国际微生物领域中十分知名的计算机应用组织，它长期获得联合国环境总署UNEP和联合国开发署UNDP的资助。“国际微生物菌种数据网络”已授权我们作为MSDN的“中国国家节点”，并已从MSDN获得了其全套的数据库。我们正在逐步将这些数据库上网，丰富我们的网络信息资源，服务于中国微生物学家。本数据库数据量约30MB。3．3国际微生物性状编码数据库为了更好的进行微生物性状数据库的建立和促进微生物性状的国际共享，Rogosa﹑Krichevsky和Colwell三人创建了微生物性状代码系统，简称RKC代码系统，并建立了这一数学据库。本数据库将所有的微生物性状按照类型的不同分成38个节，并对每一个性状都给予了一个唯一不变的编码。这一数据库的上网必将促进我国微生物性状数据库的建立和标准化工作。本数据库数据量10MB。在“九五”期间，中国微生物资源数据库将利用国际互联网络信息高速公路和多媒体信息处理技术，全面地收集和集中存贮有关我国特有微生物的有关信息，同时引进国外重要的微生物学数据库(Sugawara，Ma，1993)，并利用计算机网络提供更大范围的检索、咨询等信息服务，努力建设成为具有我国特色的微生物信息资源中心，为微生物学家们提供一个良好的信息工作环境。参参参参考考考考文文文文献献献献马俊才等．1992．1中国微生物资源数据库MRDC．微生物通报4(19)：1—3马俊才等．1989．数值分类技术．微生物学分类与进展．北京：光明日报出版社，340—355马俊才等1996．中国微生物学服务器的建立．科学数据库与信息技术．79-81马俊才等．1990．中国微生物资源数据库性状子库的数据结构与检索功能设计．微生物通报4(17)：210—214中国微生物菌种保藏管理委员会(主编)．1992．ChinaCatalogueofCultures．ChinaMachinePress，Beijing蔡妙英(主编)．1996．拉汉细菌名称(第二版)．北京：科学出版社Sugawara，H．Ma，Juncai(eds．)．1993．WorldDirectoryofCollectionsofCulturesofMicroorganisms．WorldDataCenteronMicroorganisms，BusinessCenterforAcademicSocietiesinJapan433THEMICROBIALRESOURCESDATABASEOFCHINAMaJuncai，ZhaoYufeng，LiuPengtao(InstituteofMicrobiology，ChineseAcademyofSciences，Beijin