北京
本文來源于海潮天下（Marine Biodiversity）
海潮天下·導讀
塔拉海洋計劃（Tara Oceans）是2009~2013年間開展的一項全球海洋微生物與浮游生物調查項目，由法國塔拉基金會組織，多國科研機構參與完成。項目的核心目標，是在全球尺度上系統采集海洋浮游生物群落，用基因組學與顯微成像技術，來對海洋“微觀生命系統”進行結構性描述，而不僅僅是傳統意義上的物種分類。前段時間海潮天下（Marine Biodiversity）分享的《好書薦讀 |<浮游生物：漂移世界的奇跡>》那本書，也是這個科考的成果之一。
整個航次在約四年內覆蓋約210個海洋點位，涉及約20個生物地理區，累計采集超過35000個海水與浮游生物樣本，并在不同水深層次進行分層取樣，同時同步記錄溫度、鹽度、營養鹽及碳酸鹽體系等環境參數，構建起可用于跨區域比較分析的數據基礎。在這些數據進入公共數據庫并逐步開放之后，海洋遺傳資源的研究與利用方式也隨之進入新的討論框架。（編者按：Linda）
本文約2500字，閱讀約6分鐘
文 | 珞珈筱筱
出品 | 海潮天下
海洋遺傳資源的國際法治理，長期存在一個難以彌合的結構性錯位。簡單來說，科學家在海上采集樣本，法律在討論國家主權、公海自由，資源的最終價值卻早已經轉移到了線上的數據與知識產權體系里。
在過去擺弄金槍魚或海底礦石的時代，這種脫節并不致命。但在基因測序和宏基因組學狂飆突進的今天，漏洞被無限放大了。最典型的閉環往往是樣本取自公海，測序在歐洲實驗室完成，數據全球共享，最后卻在某個特定國家申請了專利并實現商業化。現有的國際規則根本管不到這么長的鏈鏈。法國塔拉基金會發起的塔拉海洋計劃（Tara Oceans），恰好給這塊多米諾骨牌狠狠推了一下。
▲上圖：“Tara”號科考帆船外觀。該雙桅鋁合金帆船曾被命名為“Antarctica”號，由法國探險家讓-路易·艾蒂安于20世紀90年代用于極地考察；此后該船由新西蘭航海家彼得·布萊克爵士接手并更名為“Seamaster”號。現作為法國塔拉基金會的核心綜合科學考察平臺，攝影：約翰·科代爾（Yohann Cordelle）
回顧2009~2013年那場歷時四年的環球航行，“Tara”號科考帆船在全球主要海域設置了約210個采樣站位。這次宏大的野外采樣，科學家們在20個生物地理區、不同水深處帶回了超過35,000個浮游生物樣本，并嚴密記錄了溫度、鹽度、碳化學等環境背景數據。
這場計劃真正的野心是，想把海洋生物多樣性研究從數格子、認物種的傳統模式，直接拉高到了基因與功能的維度。科學家們做宏基因組測序，構建出一個包含數千萬級別基因序列的全球海洋微生物基因目錄，其中絕大多數在以前的數據庫里是一片空白。這就直接顛覆了海洋生態學的基礎數據結構，讓科學家得以從全球尺度去建立群落網絡模型。
他們的數據策略頗為聰明。Tara Oceans對每個樣本都進行了標準化編碼，把遺傳信息、形態特征與環境變量死死綁定在一起。這意味著，不同海域、不同季節、不同深度的樣本，第一次可以放在同一個坐標系下進行交叉比對。后來很多轟動學界的成果都得益于此，比如科學家發現，決定全球海洋微生物群落結構的頭號因素其實是溫度，只要溫度相似，相隔萬里的海域也會呈現出趨同的微生物組成。
隨后，這些數據被源源不斷地傾倒入歐洲生物信息學研究所（EBI）以及PANGAEA等公共數據庫。這一數據發布模式，使海洋遺傳信息首次以高度結構化的形式進入全球可共享的科學基礎設施之中，也意味著相關研究對象從“采樣獲取的生物材料”逐漸轉向“可重復利用的數字序列信息”。
這種絕對的開放，讓Tara Oceans在航行結束后依然持續滋養著全球關于碳循環、病毒生態學和新型酶功能的研究。
▲“Tara”號科考船與全球海洋浮游生物多樣性。塔拉海洋計劃在全球210個站點、3個水深層次系統采集了4萬個標準化浮游生物樣本。采樣范圍跨越11個生物粒徑梯度，涵蓋從病毒到微型動物等橫跨8個數量級的生物類群，并嚴格綁定相關的物理與化學環境參數。圖源：Tara官網
不過，硬幣的另一面也隨之暴露——當數據完全公開，資源來源與后續獲利之間的法律關系，就徹底變成了一筆糊涂賬。
在實際應用中，這些公開數據庫已成為生物技術研究的重要基礎設施之一。科研團隊與企業常借助生物信息學方法，在海量序列數據中篩選具有潛在功能價值的基因，例如與耐熱、耐鹽或耐高壓等極端環境適應性相關的酶類，或參與天然產物合成的生物合成基因簇。篩選結果通常還需經過合成與實驗驗證，才能進入后續技術開發或應用階段。
在專利制度運行中，一般并不要求詳細披露遺傳資源的原始采樣來源，審查重點主要集中在技術方案的創新性與可實施性。因此，當遺傳資源以數字序列形式進入公共數據庫后，其與地理來源之間的直接對應關系在技術開發過程中往往就被弱化了。
圍繞這一變化，“數字序列信息”（DSI）逐漸成為國際討論的焦點議題。在《生物多樣性公約》（CBD）以及BBNJ協定談判過程中，一部分國家主張，應將數字化遺傳信息納入利益分享機制，以回應其在跨境流動與再利用過程中可能產生的商業價值；與此同時，也有國家與科研機構強調開放數據對科學研究與技術創新的重要性，并對可能影響數據共享的制度安排持謹慎態度。
這一議題的核心，在于當海洋遺傳資源以數據形式進入全球流通體系之后，傳統以地理來源與國家管轄為基礎的資源治理框架，如何與以數據驅動為特征的現代生物技術研發體系實現銜接。
▲上圖：塔拉海洋計劃（Tara Oceans）科學考察場景的復合示意圖。該計劃的核心研究范式：依托傳統航海科考平臺，系統性采集海面地表層至深水層的微觀生物群落，并采用標準化的圖像與基因測序技術，揭示過去被忽略的海洋微觀生態網絡。圖源：Tara官網
這正是問題的核心、難點所在。Tara Oceans這類科考產出的海量數據，根本就無法歸屬于任何單一國家或管轄區。物理樣本可能跨越了多個國家的專屬經濟區和公海，可一旦變成了數字、進入了全球共享庫，就成了無國界的公共資源。后續不管是哪個國家的藥企、科研機構拿去開發商業應用，現有的主權框架、傳統的利益分享機制對此都顯得無能為力。
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（圖文無關）▲上圖：在厄瓜多爾和加拉帕戈斯之間的塔拉海洋探險（Tara Oceans Expedition）拍攝的各種海洋浮游生物等的顯微照片（超微距）。圖源：《浮游生物：漂移世界的奇跡》書籍內頁。攝影：Linda Wong | 海潮天下（Marine Biodiversity）
所以，塔拉海洋計劃無疑是一次科學史上的壯舉，但若是放到今天的《海洋生物多樣性協定》（BBNJ協定）的背景下看，其實也帶來了一場提前上演的治理危機。當海洋資源從物理樣本蛻變為可復制、可自由傳播的數字序列信息（DSI）時，過去那套死守地理邊界的舊規則已經無法回應今天的知識生產與收益分配了。
這也是為什么近年國際社會要費盡心機推動BBNJ協定，嘗試用信息透明、樣本追蹤和全新的利益分享機制去補上這個巨大的制度黑洞。
本文參考資料
https://www.tara-oceans-science.org/
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資訊源 | TARA
文 | 珞珈筱筱
編輯 | Linda
排版 | 盧曉雨
時間 | 2026年5月
聯系小編 | editor@oceanbiodiversity.cn
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