人類遺傳資源保藏活動全流程成本核算的探討

薛江莉，袁子宇，于威，陳興棟，楊亞軍

作者單位：225300 江蘇泰州，復旦大學泰州健康科學研究院（薛江莉、袁子宇、陳興棟）；200433 上海，復旦大學生命科學學院（于威、陳興棟、楊亞軍）

人類遺傳資源是一種重要戰略資源，具有重大的科學、社會與經濟價值，對于基礎理論探索以及實際應用發揮著重要作用，對于人們認識生命本質、探索疾病發生發展的原理和機制、研發疾病預防干預策略、促進人口健康也具有重要意義。我國在未來巨大的新藥開發和醫療保健領域中能否獲得更多的自主知識產權，很重要的一個方面與能否有效地收集、保護并開發利用我國寶貴的人類遺傳資源密切相關。

2019年7月1日，《中華人民共和國人類遺傳資源管理條例》(以下簡稱《條例》)頒布實施，《條例》明確規定：“禁止買賣人類遺傳資源”，同時也明確指出“為科學研究依法提供或者使用人類遺傳資源并支付或者收取合理成本費用，不視為買賣”。《條例》的頒布和實施，將推動合理合法地利用人類遺傳資源開展科學研究活動，并對資源共享、開放合作做了規范和有效保證。

資源共享是保證生物樣本庫可持續發展的一個因素。有大量生物樣本收集存儲在生物樣本庫中，實現生物樣本庫資源共享不僅是國際生物樣本庫建設與發展的趨勢，更是提高我國生物樣本資源使用效率的最佳途徑。與許多動植物物種資源需要長期戰略性地保存不同，人類遺傳資源亟待借力于科研創新來促進資源的成果轉化，只有這樣，才能真正發揮遺傳資源的戰略價值，最大化地服務于人類的健康事業和醫療產業，服務于健康中國的宏偉愿景。同時，所有遺傳資源庫的正常維持包括采集、儲存、管理、共享等也需要大量的人力物力支撐，才能滿足生物樣本庫的可持續運轉。只有科學精準地實施成本核算，才能推動共享活動的開展。

人類生物樣本保藏工作內容主要包括采集、收集、使用和處理人類生物樣本。整個工作鏈條，需要投入人力、物力且消耗大量資源。同時，這一系列活動受不可預測的需求和長周期存儲時間的影響。目前，有一項專門用于生物樣本庫運行成本計算的模型[1]，但是它缺乏對生物樣本庫中實施方案的實際描述和分析[2]。借鑒該模型并遵循國際公共部門會計標準（IPSAS）12[3]的建議，以泰州隊列生物樣本庫為例，做一個典型案例的成本核算，為人類遺傳資源共享利用的實際操作探索可行性方案，為生物樣本庫管理者提供有價值的信息[4]。

2007年，復旦大學協同多家研究單位在江蘇泰州國家醫藥高新技術產業開發區成立了復旦大學泰州健康科學研究院，組建一支幾十人的隊伍專職從事隊列樣本的采集和信息收集工作，建設前瞻性大型人群隊列——泰州隊列，開展 多學科、多病種及多因素的研究，目前已經建成 20 萬人的核心隊列，并且在資源共享方面有 10 多年的經驗。

1 生物樣本庫的發展需要有全成本核算的管理思維

生物樣本庫的資金來源，在很大程度上依賴于短期機構支持（如醫院樣本庫）、政府撥款和(或)課題經費資金的流入（如科研單位或大學樣本庫），專門的長期資金往往無法保證；但是，為了滿足對基礎和轉化研究日益增長的需求，生物樣本庫通常需花數年時間累積、管理和存儲特定的生物樣本和相關數據，并且必須在未來幾十年內保持運行。而且，多數類型的生物樣本有明確的有效儲存時間，儲存時間越長的樣本就越可能失去活性而喪失研究價值。所以，樣本庫可以將過剩的樣本或暫時用不到的樣本與其他單位共享，或以其他方式與樣本需求者合作獲得相應的利益，為樣本庫的“入口”與“出口”找到一個長遠發展的平衡點，從而補齊樣本庫發展的短板。

所以說，生物樣本庫發展的可持續性，一方面來源于自身造血機制與能力，這個主要依賴于樣本資源的下游使用和利益反饋，包括資源的共享利用、科研開發、知識產權分配等；另一方面，樣本庫的發展應有一套健全的成本管理模式，涵蓋生物樣本庫建設、樣本采集、儲存和處理的所有方面[5]。事實上，大多數生物樣本庫的成本管理體系仍不成熟，甚至無法追溯分析具體成本。所以，我們借鑒他山之石，來對生物樣本庫的全周期擁有、運營、維護成本進行評估，更好地厘清組建生物樣本庫所需的可變成本和固定成本，并幫助獲得進行成本回收計劃所需的相關數據[6]。

2 生物樣本庫活動的階段和成本對象

為了確保清晰并避免冗長，本文介紹的泰州隊列成本核算，僅以調查員從社區醫院獲得捐贈者資源樣本（血樣），最后抽提 DNA 樣本進行深凍保存，之后接受科研和共享需求為例。

2.1 生物樣本保藏活動的六個階段

①樣本收集/采集：志愿者招募；宣傳材料準備；知情同意書講解溝通；制作條形碼標簽，并在管理軟件中預制登記，準備樣本采集所需要的所有耗材；現場調查問卷的填寫；專業醫護人員采集血樣；樣本的冷鏈運輸；送達后，進行接收和質控。

②樣本的處理：完成血液樣本的分裝；白細胞使用全自動核酸提取儀提取 DNA；對 DNA 進行質控、定量和歸一化；處理好的 DNA 儲存在凍存管中（預制二維碼的耐超低溫標簽）。

③樣本的存儲：在樣本庫管理軟件中錄入信息；-80 ℃ 超低溫冰箱保存。超低溫冰箱存儲 DNA（1.5 ml 離心管/凍存管）的平均量按 50 000 份計量。

④科研/共享管理：按照單位制定的科研申請流程，在科學委員會和倫理委員會的協調管理下，生物樣本庫開展樣本以及相關信息的準備和交付。

⑤樣本選擇和準備：根據科研需求選擇存儲的樣本，出庫；按照具體要求，分裝樣本，并執行質量控制。

⑥樣本的運輸/分配：樣本冷鏈運輸，相關的樣本信息發送給樣本申請者。

以上操作流程按照生物樣本庫質量與控制標準流程執行，結合泰州隊列生物樣本庫的實際工作情況，將生物樣本庫建設相關標準：中國醫藥生物技術協會組織生物樣本庫質量達標、ISO15189、ISBER 最佳實踐、ISO20387 等融會 貫通。

2.2 確定泰州隊列生物樣本庫中的五個成本對象

①樣本采集、收集及處理成本：在特定時間點從志愿者處收集的一組生物材料，此成本對象包括預制凍存管信息 以及隨后存儲 DNA 樣本所需的所有費用。它涵蓋了從收集、采集、運輸、入庫、分裝、質控生物樣本以及相關信息的階段。

②庫存維護成本：指樣本參與研究項目之前，將樣本保存在最佳條件下所需的所有基本成本要素，指的是每年支持存儲的所有成本，包括現有設備的折舊、電力和液氮等的消耗、存儲設備的預防性維護等。

③樣本的單位成本：所存儲樣本的成本之和就是生物樣本庫的單位成本。它包括處理和存儲 DNA 樣本的成本費用。本文使用累計各階段的成本來計算“樣本”的價值。

④樣本選擇和分發準備的成本：這是準備交付的樣本的成本。根據研究人員要求的規格進行分裝，它涵蓋了樣本在管理中至準備分發時的所有成本。通過將樣本存儲的單位成本與樣本選擇和分發準備階段產生的相應成本相加來計算此成本。

⑤樣本管理和運輸的成本：包括收到樣本請求并將樣本分裝、發送給研究人員時產生的所有費用。

3 直接成本和間接成本的計算

3.1 直接成本和間接成本的分類

直接成本包括與樣本產出直接相關且無可爭議的消耗。生物樣本庫中使用的所有耗材（如離心管、凍存管、凍存盒、低溫標簽等）和試劑（如無水乙醇、純水等）都包括在此組成本中。大多數直接成本對于生物樣本庫活動也是可變的，因為它們與處理的生物樣本量成比例地變化，當然還有試劑和耗材品質上的不同導致的成本變化。

間接成本包括產出樣本所需的消耗和相關資源。包括三大類成本：第一個是人員成本，即直接參與生物樣本庫活動的工作人員，例如生物樣本庫管理人員、行政或實驗室技術人員的工資加上社會保險費用（通常說的五險一金）。當然，有些生物樣本庫的工作人員有更多類型，例如在編人員、非在編人員、臨聘人員或者項目制用工等，甚至還有兼職人員，這就需要靈活處理，按一定的分配比率將人員成本分攤到不同任務（生物樣本庫活動和其他活動）之間以及生物樣本庫工作過程的不同階段之間。第二個是設施和設備：前者包括使用空間（辦公室、實驗室和儲藏室）有關的折舊，租金和維護費用，而后者包括設備、家具的折舊、租金和維護費用。最后，還有其他費用，主要涉及能源的消耗、辦公用品和廢物處置等的支出。值得注意的是，大多數間接成本幾乎始終是生物樣本庫活動的固定成本（即與相關數量范圍內處理的樣本數量沒有明顯變化的成本）。

綜上所述，本文以 DNA 樣本為例，為方便測算設置了核算框架，涉及到采集、樣本處理、樣本存儲、科研/共享管理、樣本選擇和準備、樣本的運輸/分配的 6 個階段，涉及的成本要素分為直接成本和間接成本兩方面，以表 1 和表 2 的核算框架為本體，進行核算，以這種測算方 式，測算出單份 DNA 樣本的成本費用合計為 737.6 元 （表 3）。假設采集血液樣本量按 3 ml 計，提取為 DNA 樣本的得率約為 6 μg，折算到 1 μg 的 DNA 的成本費用為 122.9 元。

3.2 成本核算中的幾點討論和說明

3.2.1 人員成本費用 人員成本是在工作過程中所消耗的人力資源價值，本處計算單個樣本的人員成本。單個樣本人員成本 =（月平均工資/月計薪天數）÷日處理樣本數量

其中：月平均工資 = 全年工資/12 個月（注：全年 工資包括基本工資、社會保險、節假日福利、加班費等）；月計薪天數 = 全年上班天數/12 月[注：全年上班天數 = 365 天 -（雙休日天數）-（節假日天數）]。

人員全年工資約 8 萬（按照江蘇泰州的情況估算，各地情況不同），月平均工資 = 80000/12 = 6666 元；按照規定，月計薪天數 =（365-104）/12 = 21.75 天；按平均每天采集 45 份樣本計算，單個樣本人員費 =（6666/21.75）÷ 45 = 6.8 元/份。

3.2.2 超低溫冰箱運行成本 每臺冰箱每年的運行成本為其購置費、電費和維護費之和。

表1 核算框架的第一階段至第三階段

①冰箱的購置費（含架子、盒子等）為 10 萬，使用年限約 10年，折算每年費用為 1 萬。

②冰箱壓縮機實際使用中估算功率為 1.5 kw，電費按商業用電 1.15 元/(kw·h) 計算，每臺冰箱每年的電費為：1.15 元/(kw·h) × 1.5 kw × 24 h × 365 d÷ 10000 = 1.5111 萬；

③維護費用約為 1000 元/年。

每臺冰箱每年運行費 = 1.5111 萬 + 1 萬 + 0.1 萬 = 2.6111 萬。

3.2.3 樣本處理成本

①樣本提取費用：購置提取用試劑盒、配套耗材、試 劑、設備折舊及維護、人員費，折算到每份樣本的費用為 63.23 元。

②樣本質量控制費用：樣本質量控制是通過不同的技術（例如電泳、分光光度法、熒光染料法等）來評估 DNA 樣本質量，以控制 DNA 的純度，完整性和樣本的可追溯性。核算到每個樣本的成本為 10 元/個。

表2 核算框架的第四階段至第六階段

表3 核算過程

3.2.4 廢物處置 在人類遺傳資源保藏活動全流程中產生的具有直接或間接感染可能性的有害廢物，都屬于醫療廢 物[7]。廢物的成本核算主要為處置成本，處置成本主要就是在廢物處理機構中產生的運輸成本、設備使用成本、人工成本等。目前的操作方法基本上都是服務外包。

3.2.5 樣本運輸費 樣本運輸中產生的費用，主要包括樣本標簽、包裝容器、運輸的交通費或快遞費、溫度記錄 儀、樣本冷鏈冷凍劑等，該部分費用按實際產生的情況計算費用。

3.2.6 樣本信息成本分析初探 當前，生物樣本庫全面信息化管理搭配生物樣本庫管理軟件，它能準確無誤地追蹤到每一份樣本的采集、處理、接收和出入庫等信息，其構建應覆蓋樣本庫的運作、管理和服務全流程，實現資源的科學化管理和共享應用。信息化管理有一套完整的工作流程，包括： 樣本采集和管理流程的設計、樣本簽收、樣本全流程管理和可溯性追蹤、志愿者樣本捐獻流程、樣本質量控制和樣本出入庫等[8]。

人類遺傳資源樣本需要經歷樣本的采集、存儲、管理以及樣本信息的產生、保存、維護、使用等過程。樣本采集成本、存儲成本和管理維護成本為固定成本，即無論提供方是否進行信息共享，成本均會產生，而信息生產成本為可變成本，即只有提供方參與共享，該成本才會發生。樣本信息提供方在收集樣本、保存樣本以及樣本信息上傳至平臺的過程中需消耗大量的財力、人力和物力，具有較高的成本。與一般信息共享不同，人類遺傳資源樣本信息的共享過程更為復雜[9]。

從成本角度考慮：一方面，人類遺傳資源樣本信息平臺的建設和維護均需資金的維持，樣本信息提供方提供信息需花費大量成本，因而須給予樣本信息提供方一定的補償。但出于人類遺傳資源不可買賣的法律與道德的雙重約束，給予樣本信息提供方的成本補償需量“量”而為。另一方面，根據人類遺傳資源樣本信息價值、用途可以分為管理信息、轉化醫學信息及樣本成果信息三大類。管理信息是指與人類遺傳資源樣本存儲、管理相關的信息；轉化醫學信息是指具有醫學價值的信息；樣本成果信息是指利用樣本及樣本信息進行數理統計或醫學研究所產生的階段性研究成果信息。這三類信息的用途不同，其成本亦有所差異。

總結泰州隊列樣本庫十多年來的運行情況，我們考慮到的主要間接成本有：①樣本采集成本，包括樣本檢測費、被調查人員投保險費、調查員勞務費、交通費、試劑及耗材購置費、條碼的打印、儀器設備的維修、被調查人員營養補助；②樣本運輸成本，包括快遞費、樣本保溫劑購置費（如干冰、液氮等）；③樣本儲存管理成本，包括設備及管理系統的設備折舊費、設備運行維護費、能源消耗費、耗材購置費，以及場地物業費、人員費；④樣本處理成本，包括試劑和耗材的購置費、人員工資、儀器設備的維修。在實際工作中，不同地區不同項目的成本核算項目需進行調整，例如某項目在少數民族的偏遠山區采集樣本，交通成本就會提高；如果樣本庫建設在北上廣深等一線城市，比之中西部地區，員工工資是非常巨大的投入等。

生物樣本庫的建設和維護都需要成本投入，通過介紹泰州隊列生物樣本庫中實施的成本核算，合理收取生物樣本資源的有償使用費用，以用于生物樣本庫的運行和維護，既具有管理性（例如，關于要處理樣本的數量和類型的決定），又具有機構/政府的意義（例如，關于適當規模的決定、生物樣本庫或生物庫網絡中的集中策略，明確樣本真正能產生 的潛在的巨大價值），有助于更好地解決生物樣本庫的財務可持續性。在樣本應用時，提供機構有權收取合理的有償使用費用，用于補貼樣本庫的日常支出，為此，成本信息分析至關重要，可能成為生物樣本庫活動相關的經濟和技術問題的關鍵管理工具，也將為生物樣本庫管理者提供有價值的信息。但是，這樣的戰略決策不單要基于成本數字，還需要考慮研究人員的需求、國家/國際研究與開發政策以及生物樣本庫在支持科學研究和臨床研究中的戰略重要性。樣本產生的效益雖難以量化，但可以從樣本產生的標準、專利、項目、論文、成果獎、轉化、產品、應用、社會價值等方面進行參考[10]。