今年是國際“人類基因組計劃”協(xié)作組發(fā)表人類基因組序列草圖20周年,。20年前,我國圓滿完成了承擔的“人類基因組計劃”1%的任務,。中國科學家通過參與這一被譽為生命科學“登月計劃”的國際大科學計劃,,帶動了中國基因組學研究從追趕到并跑,從而躋身世界前列,。
6月26日,,中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所、中國科學院北京基因組研究所(國家生物信息中心)和華大基因聯(lián)合舉辦“紀念國際人類基因組工作草圖繪制和‘1%項目’完成座談會”,,回顧基因組學發(fā)展歷程,,推動我國生命科學更快,、更好地發(fā)展,。
從1%到第一梯隊 基因測序刻上“中國”印記
“人類基因組計劃”于1990年在美國首先啟動,進而英,、日,、法、德相繼參與,,組成了國際“人類基因組計劃”協(xié)作組,,其核心內(nèi)容是測定人類基因組的全部DNA序列,獲得人類全面認識自我最重要的生物學信息,。
這場被譽為生命科學領域“阿波羅登月計劃”的“盛宴”,,中國要參與嗎?
答案是肯定的,。1994年,,中國“人類基因組計劃”在談家楨、吳旻,、強伯勤,、陳竺、沈巖,、楊煥明等科學家倡導下啟動,。1999年9月,繼美,、英,、日,、法、德之后,,中國成為第六個“人類基因組計劃”的參與國,,也是其中唯一的發(fā)展中國家。
人類基因組由約30億個堿基對組成,?!白鳛閰⑴c這項工作的唯一發(fā)展中國家,1999年起,,中國集中了一批生物學家參與并負責測定人類基因組全部序列的1%,,也就是三千萬個堿基的排序?!敝锌圃涸菏?、華大基因聯(lián)合創(chuàng)始人楊煥明說。
2001年8月26日,,中國科學家提前高質量完成“1%項目”的基因序列圖譜,。
“也許‘1%項目’對整個項目而言有些微不足道,但它的實施給我國基因組學發(fā)展所帶來的意義卻是重大的,。同時,,‘1%項目’也對社會公眾進行了一次聲勢浩大的基因及基因組普及教育,為中國生命科學研究和生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展開拓了無限的空間,?!睏顭髡f。
加入國際“人類基因組計劃”,,可以使中國平等分享該計劃所建立的所有技術,、資源和數(shù)據(jù),并使我國成為世界上少數(shù)幾個能獨立完成大型基因組分析的國家,。
楊煥明表示,,中國科學家“搶”到的“人類基因組計劃”1%份額,讓這個人類科技史的重要里程碑上刻下了“中國”二字,。更重要的是,,它還帶動了中國基因測序技術從追趕實現(xiàn)并跑,并在測序儀的研制和量產(chǎn)以及生物信息學軟件的開發(fā)等方面逐漸走向全球第一梯隊,。
生命科學的“大科學”時代曙光初現(xiàn)
20年來,,“人類基因組計劃”所取得的劃時代成就,給人類對疾病和物種演化的認知帶來了革命性變化,。
通過參與這一計劃,,中國科學家得以在短時間內(nèi)學習并追趕發(fā)達國家的先進生物技術,先后完成了水稻基因組、小麥A基因組,、SARS冠狀病毒的基因組研究,,以及對熊貓、家豬,、家雞,、家蠶等動物基因組的測序和分析工作,使我國的基因組學研究得以躋身世界前列,。
2010年,,科學家懷揣了數(shù)十年的夢想成為現(xiàn)實?;诨蚪M全序列發(fā)現(xiàn)了一個個遺傳病的致病基因的突變,,使得基因治療取得了良好療效。近年來,,有多位地中海貧血,、白血病患者等受益于基因技術被治愈。這些治療奇跡也給科學家巨大的信心,。在新冠肺炎疫情中,,病毒及人類的基因組序列在病毒檢測、疫情跟蹤以及疫苗研制等方面發(fā)揮了重要作用,。
“人類基因組序列就像元素周期表一樣重要,。可以說人的生,、老,、病,、死都與人類基因組序列攜帶的遺傳信息相關,,其重要性不言而喻?!睏顭髡f,。
他表示,這場疫情也再次提醒我們:我們對生命的認識還遠遠不夠,?!叭祟惢蚪M計劃”不僅促進了生物學和醫(yī)學的發(fā)展,而且正在積極深化遺傳學,、生物化學,、分子生物學和信息科學等多學科合作的“大科學”融合,共同構建生命科學的“大數(shù)據(jù)”時代,。