破译“生命天书”20年

破译“生命天书”20年

  20年前,我国科学家参与并完成国际“人类基因组计划”1%的任务。

“加入国际‘人类基因组计划’,可以使中国平等分享该计划所建立的所有技术、资源和数据,并使我国成为世界上少数几个能独立完成大型基因组分析的国家。

”中科院院士杨焕明说。

20年来,这一划时代的成就,给人类对疾病和物种演化的认知带来了革命性变化,对我国农业尤其是种业的影响深远。   近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国科学院北京基因组研究所(国家生物信息中心)和华大基因联合举办“纪念国际人类基因组工作草图绘制和‘1%项目’完成座谈会”,以回顾基因组学发展历程,推动我国生命科学更快、更好地发展。   “人类基因组计划是具有划时代意义的大科学计划,被誉为生命科学的‘登月计划’……我国参与其中意义重大,不仅彰显了中国科学家为人类科学事业所作的卓越贡献,同时也极大地推动了我国生命科学研究的蓬勃发展。

”中国科学院院士陈竺在贺信中如此评价。

  1990年10月,“人类基因组计划”在美国首先启动,进而英、日、法、德相继参与,组成了国际“人类基因组计划”协作组,其核心内容是测定人类基因组的全部DNA序列,获得人类全面认识自我最重要的生物学信息。

  中国要参与吗?答案是肯定的。   1994年,中国“人类基因组计划”(CHGP)在谈家桢、吴旻、强伯勤、陈竺,以及沈岩、杨焕明等科学家倡导下启动。

  1997年11月,在湖南张家界举行的中国遗传学组青年委员会第一次会议上,杨焕明、于军、汪建、贺福初、贺林、余龙、夏家辉等青年科学家就中国参与人类基因组提出具有前瞻性的战略构想。

  1998年8月,在中国科学院和国家南、北方基因组中心的支持下,中国科学院遗传所(现遗传发育所的部分前身)人类基因组中心在京成立。

按遗传所原所长陈受宜的话说,该中心将“有志于此的人才汇聚一堂”,解决了当时我国大规模基因组研究“人才匮乏”的窘境。

  1999年7月7日,国际“人类基因组计划”协作组公布了中国加入“人类基因组计划”的申请,并于同年9月1日正式向全世界宣布,这标志着我国成为美、英、日、法、德之外,第六个“人类基因组计划”的参与国家,也是唯一的发展中国家。   人类基因组包含近2万个编码蛋白质的基因,由约30亿个碱基对组成。

中国负责测定和分析3号染色体短臂上从端粒到标记D3S3610间大约30厘摩尔(相当于3000万个核苷酸)的区域,占人类基因组全部序列的1%,因而被称为“1%项目”。

  2001年8月26日,遗传所人类基因组中心、国家南、北方基因组中心、北京华大基因研究中心共同完成了“包干”区域任务——“1%项目”的基因序列图谱。

相比国际同行,提前两年高质量完成任务。

2003年4月25日,历时13年,耗资近30亿美元的“人类基因组计划”宣告完成。   作为人类科学史上的伟大工程,“人类基因组计划”带来了生命科学的新时代,在发展过程中建立起来的基因组学、生物信息学技术对生物相关学科和产业起到巨大的推动作用,有关生命科学的新兴技术和生物产业如雨后春笋般涌现。   通过参与这一计划,中国科学家得以在短时间内学习并追赶发达国家的先进生物技术,先后完成了水稻基因组、小麦A基因组、SARS冠状病毒的基因组研究,以及对熊猫、家猪、家鸡、家蚕等动物基因组的测序工作,使我国的基因组研究得以跻身世界前列。   同时,我国基因组测序产业规模与创新研究“比翼齐飞”。

产业方面,国内华大基因等以测序为主的公司在全球市场占有一席之地;学术方面,中科院遗传发育所、北京基因组研究所、农科院基因组研究所等单位,成为我国基因组学原始创新研究、创新人才培养重要基地。   “科学家在基因组学、系统生物学理念的指引下,从以往单一基因功能的识别,发展到对多基因协同调控机制的研究。 干细胞与再生医学、分子设计育种、个性化药物等重大科技成果,都离不开基因组学和系统生物学的学术思想。

”时任中科院生命科学与生物技术局局长王贵海研究员说。   “基因组技术的引进,对转录组、基因表达调控等的研究,具有重大的推动作用。

在医学方面,对药物的筛选、肿瘤基因组的研究等,都在很短的时间内实现了。 ”中科院院士康乐介绍。

“人类基因组计划”不仅促进了生物学和生物医学的发展,而且正在积极深化遗传学、生物化学、分子生物学和信息科学等多学科合作的“大科学”融合,共同构建生命科学的“大数据”时代。

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