今年是國(guó)際“人類基因組計(jì)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(guó)圓滿完成了承擔(dān)的“人類基因組計(jì)劃”1%的任務(wù)。中國(guó)科學(xué)家通過(guò)參與這一被譽(yù)為生命科學(xué)“登月計(jì)劃”的國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃,帶動(dòng)了中國(guó)基因組學(xué)研究從追趕到并跑,,從而躋身世界前列。
6月26日,,中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所,、中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所(國(guó)家生物信息中心)和華大基因聯(lián)合舉辦“紀(jì)念國(guó)際人類基因組工作草圖繪制和‘1%項(xiàng)目’完成座談會(huì)”,回顧基因組學(xué)發(fā)展歷程,,推動(dòng)我國(guó)生命科學(xué)更快,、更好地發(fā)展。
從1%到第一梯隊(duì) 基因測(cè)序刻上“中國(guó)”印記
“人類基因組計(jì)劃”于1990年在美國(guó)首先啟動(dòng),,進(jìn)而英,、日、法、德相繼參與,,組成了國(guó)際“人類基因組計(jì)劃”協(xié)作組,,其核心內(nèi)容是測(cè)定人類基因組的全部DNA序列,獲得人類全面認(rèn)識(shí)自我最重要的生物學(xué)信息,。
這場(chǎng)被譽(yù)為生命科學(xué)領(lǐng)域“阿波羅登月計(jì)劃”的“盛宴”,,中國(guó)要參與嗎?
答案是肯定的,。1994年,,中國(guó)“人類基因組計(jì)劃”在談家楨、吳旻,、強(qiáng)伯勤,、陳竺、沈巖,、楊煥明等科學(xué)家倡導(dǎo)下啟動(dòng),。1999年9月,繼美,、英,、日、法,、德之后,,中國(guó)成為第六個(gè)“人類基因組計(jì)劃”的參與國(guó),也是其中唯一的發(fā)展中國(guó)家,。
人類基因組由約30億個(gè)堿基對(duì)組成,。“作為參與這項(xiàng)工作的唯一發(fā)展中國(guó)家,,1999年起,,中國(guó)集中了一批生物學(xué)家參與并負(fù)責(zé)測(cè)定人類基因組全部序列的1%,也就是三千萬(wàn)個(gè)堿基的排序,?!敝锌圃涸菏俊⑷A大基因聯(lián)合創(chuàng)始人楊煥明說(shuō),。
2001年8月26日,,中國(guó)科學(xué)家提前高質(zhì)量完成“1%項(xiàng)目”的基因序列圖譜。
“也許‘1%項(xiàng)目’對(duì)整個(gè)項(xiàng)目而言有些微不足道,,但它的實(shí)施給我國(guó)基因組學(xué)發(fā)展所帶來(lái)的意義卻是重大的。同時(shí),,‘1%項(xiàng)目’也對(duì)社會(huì)公眾進(jìn)行了一次聲勢(shì)浩大的基因及基因組普及教育,,為中國(guó)生命科學(xué)研究和生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展開(kāi)拓了無(wú)限的空間。”楊煥明說(shuō),。
加入國(guó)際“人類基因組計(jì)劃”,,可以使中國(guó)平等分享該計(jì)劃所建立的所有技術(shù)、資源和數(shù)據(jù),,并使我國(guó)成為世界上少數(shù)幾個(gè)能獨(dú)立完成大型基因組分析的國(guó)家,。
楊煥明表示,中國(guó)科學(xué)家“搶”到的“人類基因組計(jì)劃”1%份額,,讓這個(gè)人類科技史的重要里程碑上刻下了“中國(guó)”二字,。更重要的是,它還帶動(dòng)了中國(guó)基因測(cè)序技術(shù)從追趕實(shí)現(xiàn)并跑,,并在測(cè)序儀的研制和量產(chǎn)以及生物信息學(xué)軟件的開(kāi)發(fā)等方面逐漸走向全球第一梯隊(duì),。
生命科學(xué)的“大科學(xué)”時(shí)代曙光初現(xiàn)
20年來(lái),“人類基因組計(jì)劃”所取得的劃時(shí)代成就,,給人類對(duì)疾病和物種演化的認(rèn)知帶來(lái)了革命性變化,。
通過(guò)參與這一計(jì)劃,中國(guó)科學(xué)家得以在短時(shí)間內(nèi)學(xué)習(xí)并追趕發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)生物技術(shù),,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(duì)熊貓,、家豬、家雞,、家蠶等動(dòng)物基因組的測(cè)序和分析工作,,使我國(guó)的基因組學(xué)研究得以躋身世界前列。
2010年,,科學(xué)家懷揣了數(shù)十年的夢(mèng)想成為現(xiàn)實(shí),。基于基因組全序列發(fā)現(xiàn)了一個(gè)個(gè)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(lái),有多位地中海貧血,、白血病患者等受益于基因技術(shù)被治愈,。這些治療奇跡也給科學(xué)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(cè),、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,??梢哉f(shuō)人的生,、老、病,、死都與人類基因組序列攜帶的遺傳信息相關(guān),,其重要性不言而喻?!睏顭髡f(shuō),。
他表示,這場(chǎng)疫情也再次提醒我們:我們對(duì)生命的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,?!叭祟惢蚪M計(jì)劃”不僅促進(jìn)了生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的發(fā)展,而且正在積極深化遺傳學(xué),、生物化學(xué),、分子生物學(xué)和信息科學(xué)等多學(xué)科合作的“大科學(xué)”融合,共同構(gòu)建生命科學(xué)的“大數(shù)據(jù)”時(shí)代,。