11位专家谈生物样本+数据驱动如何赋能医学创新
11位专家谈生物样本+数据驱动如何赋能医学创新
编者按： 10月30日至31日，由中国人体健康科技促进会、北京医院主办，中国人体健康科技促进会人类遗传资源保护与利用专业委员会承办的学术会议在北京召开。会议以“创新驱动&开放共享—生物样本库高质量发展的思考与实践”为主题，共邀请11位来自医疗机构、科研院所及相关专业领域的专家，围绕生物样本质量控制、风险管理、特色队列建设、资源共享及临床转化等议题展开交流，探讨生物样本库建设与发展的新路径。
生物样本库是生命科学研究和医学创新的重要基础设施，也是人类遗传资源保护与合理利用的重要载体。近年来，随着《中华人民共和国生物安全法》《中华人民共和国人类遗传资源管理条例》等相继实施，我国对人类遗传资源采集、保藏、利用和对外提供等活动的管理不断规范，对样本库的合规管理、质量控制和安全保障提出了更加明确的要求。
从样本质量评价与风险管理，到特色疾病队列和专科样本库建设；从自动化、智能化管理，到样本资源与多模态数据融合及临床研究转化，11位专家结合各自实践，分享了生物样本库建设中的探索与思考。这些实践共同指向一个发展方向：生物样本库不能止步于样本的采集和保存，而应以标准化和全流程质量控制为基础，以信息化和智能化为支撑，以科研需求和临床问题为导向，推动样本资源从“存得住”向“用得好”转变，为生命科学研究和医学创新提供更加坚实的资源保障。
首都医科大学附属北京友谊医院临床样本与数据资源库主任张允
以责任与求索推动人类遗传资源保护与利用发展
人类遗传资源保护与利用专业委员会（以下简称专委会）的建设，不仅需要专业领域内的技术力量，更需要行业各方共同承担责任。专委会汇聚了来自不同单位、不同岗位的从业人员，涵盖科研、科研管理、伦理管理及医院相关领域。其价值不仅体现在学术交流、共识研制和标准建设等成果上，更在于为行业发展搭建交流协作平台，推动各方共同解决实际问题。
当前，人类遗传资源保护与利用领域仍处于不断发展和完善的过程中，技术、质量及管理方面均存在诸多值得深入研究的问题。面对快速迭代的知识体系和日益丰富的法规标准，行业需要从实际问题出发，持续开展学术交流和研讨活动。对于已有的规范、标准及共识，既要认真学习和理解，也应结合实践提出问题、开展讨论。专委会鼓励不同学术观点的提出，营造开放、理性的研讨氛围，通过持续探索推动行业形成更加科学、完善的发展路径。
推动行业发展，还需要加强对现实问题的关注与回应。近年来，围绕人才发展、学科建成及社会认可度等方面，专委会各位同仁通过多渠道主动的建言献策、媒体发声、主动交流等形式积极表达行业诉求。这些工作既是专委会履行职责的具体体现，也有助于推动行业问题逐步进入更广泛的讨论与研究视野。未来，应继续发挥专业平台作用，加强行业调研与问题梳理，推动专业发展中的实际困难得到更加系统的关注。
人类遗传资源保护与利用是一项需要长期投入的事业，许多工作难以在短期内以论文、项目或其他成果形式体现。行业发展既需要关注科研产出，也应认识到基础性、持续性工作的重要价值。与此同时，随着领域不断拓展，仍有大量技术与科学问题有待解决，需要从业人员保持求知与探索的状态，拓展知识边界，提升研究与实践能力。
中国科学院生物物理研究所高级工程师岳海燕
让样本从“存得住”走向“读得懂、用得上”
应用端常遇到三个困惑：样本异质性大，采集与处理流程不一，批次效应明显；随访数据缺失，有组织、有血液却没有疗效与生存结局信息；数据非结构化，散落在病历报告中，难以检索和建模。没有高质量样本，多组学研究就是无米之炊。
什么是好样本？数据要深，既指测序深度，也指完整度，要把随访与治疗结局绑定，实现治疗前后多时点采集；质量要稳，离体时间、核酸质量可追溯，分装与剩余量全程记录；资源要独特，治疗应答配对样本、罕见病家系及特色队列，都是珍贵资源。
以团队的胃癌免疫联合新辅助治疗队列为例，通过采集治疗前后配对样本，结合单细胞与空间组学，研究得以排除体细胞突变、捕捉RNA编辑的真实信号，发现了与耐药相关的细胞类型，并识别出阻隔免疫细胞进入的炎性耐药生态位；据此开展的联合用药在动物模型中显著抑制了肿瘤生长，并回馈临床探索分级诊疗，形成从靶点发现到临床应用的闭环。
在AI大模型时代，样本库正从物理存储设施转变为多模态数据资产中心。样本库为大模型提供高质量、带结局的数据，AI则反哺建库端：大语言模型自动提取病历字段，机器视觉评估切片质量，数字切片随样同步入库，智能质控预警核酸降解。研究范式也随之改变：先用大模型作发现集缩小筛选范围，再以珍贵样本作验证集，数据反哺模型迭代。
面向未来，应构建从临床问题出发、前瞻采集、绑定结局、AI挖掘到临床验证的转化闭环。模型可以复建，样本不可复制。让样本从“存得住”走向“读得懂、用得上”，是行业共同的目标。
北京医院临床生物样本管理中心主任肖飞
生物样本库质量不宜简单依赖单一指标
在前期针对北京市11家生物样本库开展的联合研究中，研究团队对样本处理和保藏环节进行了系统评估。通过在不同冰箱、不同存储位置开展监测，并选取多种生化指标评价样本质量，研究发现，传统认知中的冰箱开关门频次、样本存放位置等因素，对部分指标的影响并没有预想中显著。不同指标的稳定性存在明显差异，一些指标具有较强的内源性不稳定特征，即使保存条件不变，其活性也会持续下降；另一些指标则相对稳定，更适合用于评价样本处理与保存质量。
这一研究提示，样本质量评价不宜简单依赖单一指标，也不能在缺乏入库初始检测结果的情况下，仅凭库存样本的检测结果判定其质量。
在此基础上，生物样本库质量控制体系正逐步从研究探索走向规范化实施。2025年开展的样本操作基本能力验证和石蜡包埋组织DNA提取能力验证，分别围绕微量移液、样本分装、复溶及稳定性评价，以及组织DNA提取的均一性和稳定性等内容展开。针对各机构检测方法存在差异的问题，研究通过设置参考品、采用相对比值进行校准等方式，尽可能减少方法学差异对结果一致性的影响。这也表明，质控方案既要考察操作能力，也要充分考虑不同机构的设备条件和实际工作场景。
未来，质量控制还需进一步融入样本库日常运行，探索外部能力验证与内部质量控制相结合的路径。例如，在日常样本处理过程中，嵌入质控样本，并开展定期检测和评价，形成持续、动态的质量监测机制，而不是仅依赖阶段性的能力验证。
国家卫生健康委临床检验中心副主任张传宝
检测正确度对样本质量至关重要
常规室间质量评价通常通过同组实验室之间的结果比对，评价检测结果的一致性。为满足样本分发、运输和稳定性要求，评价中常使用商品化质控品或经过特殊处理的样本。然而，这类材料与真实患者样本在基质和组成等方面可能存在差异，由此产生的基质效应会影响不同检测系统的测量结果。
蛋白质、肿瘤标志物及激素等项目对此尤为敏感。同一份质控样本在不同仪器、试剂和检测方法上可能得到不同结果。因此，常规室间质量评价通常需要按照检测系统分组，分别设定靶值和评价标准。实验室准确填写仪器、试剂及检测方法等信息，是保证评价结果科学合理的重要前提。
然而，按组内实验室结果确定靶值，也存在局限。如果某一检测系统整体存在系统偏倚，即使组内实验室的检测结果高度一致，也不代表其结果准确。常规室间质量评价能够反映实验室之间的结果是否接近，却难以单独判断检测结果是否符合真实值。
为打破这一局限，需要开展正确度验证。与常规室间质量评价比较同组实验室结果不同，正确度验证是将参加实验室的检测结果与参考实验室的结果进行比较，以参考实验室提供的参考值作为评价依据，重点考察检测系统的系统误差，即结果与参考值之间的偏倚。
正确度验证对样本和参考值的要求更高，实施成本也相对较高。参考值可以通过配制方法、具有可靠定值的标准物质，或由参考实验室采用参考测量程序测定获得。实施过程中，还需通过多次重复测量及不同时间点的检测结果，减少随机变异对评价的影响，提高正确度判断的可靠性。
北京医院检验科原主任郭健
室间质评核心价值是提升样本质量
室间质量评价的核心价值，在于通过不同样本库之间的比对，客观了解自身技术能力所处的水平，发现日常工作中不易察觉的问题。对于生物样本库而言，样本保藏不是最终目的，样本能否满足后续科研和医学研究的预期用途，才是质量管理需要关注的重点。因此，应积极参加室间质量评价，如果暂时没有适用的评价项目，也可以通过两个或多个样本库开展实验室间比对，了解自身与其他机构的差距。
室间质量评价的意义也体现在对样本质量风险的识别上。样本保存后的质量变化可能影响其后续用途。样本库应结合不同指标的稳定性，明确样本适用范围，必要时在样本使用说明中标注限制性信息，避免研究者将储存后的检测结果简单等同于样本采集时的状态。
室间质量评价不能替代室内质量控制。室间评价帮助样本库发现与其他机构相比存在的差距，室内质控则用于监测自身日常操作的稳定性，是获得满意室间评价结果的重要保障。样本库应根据风险评估，在样本制备、储存、核酸提取和质量监测等关键环节设置室内质控。除使用适宜的质控品外，也可以采用平行样检测、留样复测等方式，监测操作过程及结果的稳定性。
对于室间质量评价中出现的不满意结果，应调查原因，评估其对样本预期用途的影响，并采取相应纠正措施、跟踪整改效果。问题可能来自操作过程，也可能与评价样本本身或评价方法有关，需要具体分析，不能将所有不满意结果简单归结为实验室操作失误。
此外，样本库还应建立与自身业务相适应的质量指标，定期监测和评估。质量评价最终要落实到具体管理流程中，通过机构间比对发现差距，通过室内质控保障日常稳定，通过原因分析和整改不断改进，提升样本质量及其对医学研究的支撑能力。
青海大学附属医院检验科副主任技师贺春兰
立足特色样本资源，提升创新研究水平
对于母乳样本而言，其成分复杂，包含多种营养物质和生物活性成分，采集、处理及保存过程中的细节都可能影响后续检测结果。如何围绕研究目的建立规范化的采集流程，是高质量母乳样本库建设的重要基础。
在高原地区开展母乳样本研究，还需要充分考虑地域环境、膳食结构及人群特点。研究团队以青海西宁和玉树为采集地区，围绕不同海拔和膳食背景下的母乳成分及母婴肠道菌群开展研究。为保障样本质量与研究数据的可靠性，团队在采集前制定标准操作规程（SOP），对采集时间、样本处理、运输保存及相关信息记录等环节进行规范，并结合母亲膳食调查、婴儿不同生长阶段的样本采集和随访，建立相对完整的母婴样本资源体系。
母乳样本的采集具有一定特殊性。初乳、过渡乳和成熟乳在不同时间阶段的采集量和成分存在差异，研究设计需要充分考虑采集时间窗及样本量。同时，母亲的膳食习惯、喂养方式和地域背景等信息，也需要与样本建立对应关系，才能为后续多维度分析提供可靠的数据支持。因此，标准化采集不仅是操作流程的统一，更涉及样本与临床信息、研究需求之间的系统关联。
特色样本资源建设需要长期积累。未来通过持续完善标准化采集流程、加强母婴配对样本管理、延长随访时间并丰富检测维度，有望进一步提升高原地区母乳样本资源的质量与利用价值，为母婴营养及生命早期健康研究提供更加坚实的样本支撑。
苏州市立医院（南京医科大学附属苏州医院）医学转化部主任曹展
建好一座肠道微生态样本库
健康供体筛选是肠菌移植临床应用的重要环节。供体需要经过多维度评估，相关筛选标准涉及年龄、健康状况及潜在感染和疾病风险等方面。筛选合格的供体样本还需经过搅拌过滤、离心富集等处理，才能用于后续临床应用。因此，从供体筛选、样本保存到临床治疗及治疗后随访，建立全流程样本管理和溯源体系，是肠菌移植规范开展的重要基础。
肠道微生态样本与血液、组织等常规样本存在差异，对采集和保存条件有较高要求。粪便样本采集后，通常需要在两小时内完成称重、编码、分装和冷冻保存；采样时应选取中段粪便，以减少污染并尽可能保证微生物样本的完整性。根据后续检测目的不同，样本保存方式也有所区别。例如，检测菌群与检测代谢物所需的保存条件并不完全相同。因此，采集、处理和保存环节需要根据样本用途制定相应标准操作规程。
在样本保存环节，自动化分装和气动传输存储系统有助于减少人工操作及样本反复冻融。样本入库后，原则上不再反复开启冰箱，以减少温度波动对菌群稳定性的影响。同时，依托信息化管理系统，对样本采集、存取和转化使用等环节进行全程记录，实现样本可追溯。涉及临床治疗的样本，还需履行相应的医务管理审核程序。
此外，样本库建设还需要考虑当地自然环境带来的风险。以苏州地区为例，台风季节可能出现强降雨和雨水倒灌，因此样本库选址需要结合区域气候和建筑条件进行风险评估。相关建设实践中，库房设置在负一层而非负二层，主要考虑台风季节雨水倒灌的可能性。每年七八月台风来袭期间，还需重点检查库房排水和防护设施，减少环境因素对样本安全的影响。
河北省骨科医院骨科疾病临床医学研究中心办公室主任秦瑾
专病队列样本库建设仍有待探索
膝关节骨性关节炎涉及多种组织和解剖部位，手术过程中获取的样本类型多、数量大，不同部位的组织又有各自的研究价值。
膝关节骨性关节炎队列建设初期，团队面临的主要挑战就是样本采集的复杂性。同一名患者在手术中可能提供滑膜、韧带、半月板、软骨等多类组织，每类组织还需要根据具体解剖部位进一步细分。
为此，团队将标准化工作前移至临床采集环节，与骨科医生共同梳理采集方案，明确患者身份识别、组织取材部位、采集路径、入库体积、保存方式及转运要求，并针对不同组织类型制定相应的处理流程。对于滑液等常规样本，沿用相对成熟的处理方法；对于软组织和半月板等硬组织，则进一步细化冷冻保存、石蜡包埋、脱钙、研磨等环节，并结合下游核酸、蛋白质和代谢物检测需求，探索相应的样本处理和质量控制条件。
标准化采集并不是样本库单方面制定操作规范，而是临床团队与样本库在实际工作中反复磨合的结果。临床医生熟悉手术过程和组织特点，样本库工作人员则需要将科研需求转化为可执行的采集、处理和保存要求。双方共同形成的采集方案，不仅服务于膝关节队列，也为其他队列的管理提供了参考。
团队还尝试将样本管理从入库保存延伸至后续利用。针对膝关节、脊柱和创伤等不同队列的组织特点，团队通过绘制组织图谱、细化队列分类和标注采集时间点等方式，减少样本登记与实际组织不匹配的风险。同时，探索依据样本质量和科研价值进行分级管理，并结合样本出库情况、科研月报及成果反馈，逐步建立样本利用评价机制。
生物样本库建设不能止步于样本入库和数量积累，还应关注样本能否被科研人员有效使用，以及能否持续支持研究成果产出。围绕优势学科和特色疾病队列，深入细化样本采集标准、处理流程和管理方式，有助于形成具有专病特点的样本资源体系。
西安交通大学第一附属医院生物样本信息资源中心主任王亚文
样本库应承担临床研究物证链存储的重任