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军事医学科学院院长揭秘“生命科学登月计划”

来源:人民网
摘要:■贺福初:中国科学院院士,中华医学会副会长,国际人类肝脏蛋白质组计划执行主席,北京(国家)蛋白质组研究中心理事长,军事医学科学院院长兼解放军疾病预防控制中心主任。21世纪,被誉为生命科学时代。2003年4月14日,人类基因组全部序列图宣告完成,基因研究几近“巅峰”。然而,人们在欢呼辉煌业绩之时,亦愈来愈清......

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  ■贺福初:中国科学院院士,中华医学会副会长,国际人类肝脏蛋白质组计划执行主席,北京(国家)蛋白质组研究中心理事长,军事医学科学院院长兼解放军疾病预防控制中心主任。



  ■贺福初院士语:超越是卓越之矢,卓越是超越之的。



  21世纪,被誉为生命科学时代。



  2003年4月14日,人类基因组全部序列图宣告完成,基因研究几近“巅峰”。然而,人们在欢呼辉煌业绩之时,亦愈来愈清醒地意识到一项更加艰巨、更加宏大的任务——“解读人类生命天书”,即基因组功能阐释已摆在面前,生命科学几乎在转瞬间进入了新的纪元——后基因组时代。人类经过一个世纪的艰难跋涉,重返近代生命科学的发源地之一——蛋白质。不过,这决不是简单的回归,而是具有划时代意义的“重返”。



  2002年4月,当时中国科学院最年轻的院士贺福初将军率队远征,在华盛顿国际会议上首次擎起“人类肝脏蛋白质组计划”大旗。近年来,贺福初院士创立的北京(国家)蛋白质组研究中心与全球科学家共同携手,为破解人类生命“天书”展开了一幅壮丽画卷。



  近日,记者在我国刚刚隆重主办的第三届国际蛋白质组学高峰论坛期间专访了贺福初院士。



  ■生命科学进入后基因组时代



  记者:进入新世纪,旨在破解人类生命“天书”奥秘、探索和揭示生命科学本质规律的蛋白质组重大国际合作计划在紧锣密鼓地实施中,目前人们格外关注生命科学前沿的新进展新突破,其科研价值和意义何在?



  贺院士:在20世纪90年代初的时候,人们一直预期“人类基因组计划”完成以后,人类生老病死的一切奥秘就会随之揭开,医学科学也会产生极大的飞跃。



  记者:那么破解生命“天书”缘何要从蛋白质组研究着手?



  贺院士:举个例子,蒙娜丽莎和老鼠外形虽是天壤之别,但是基因组却有99%相同。何以“失之毫厘”而相差千里?因为基因是遗传信息的携带者,而生命活动的执行者却是基因编码的蛋白质,正是蛋白质放大了基因上的细微差别。要解读这部生命“天书”,就必须全面研究蛋白质。基因组图谱只有一张,全球科学家参与攻关历时十多年,可蛋白质组图谱每个器官内每一种细胞都有一张,并且在生理过程中和疾病状态下又会发生相应改变。所以,任务会更艰巨。



  记者:当今国际前沿蛋白质组研究有何创新发展?



  贺院士:形象地说,传统方式“钓鱼”是一条一条地钓,这在蛋白质经典研究中已应用了一个多世纪,可实际了解仍非常之少。面对数以万计的蛋白质“鱼群”,如果继续这样“钓”还得耗时上百年。而现代的“人类基因组计划”提供了“一网打尽”、“竭泽而渔”的全息研究模式。



  记者:人类蛋白质组计划实施以来整体发展态势如何?



  贺院士:可谓全球群雄逐鹿,中国异军突起。面对如此广阔的发展前景,美欧亚各发达国家纷纷加紧投入,积极组建研究中心,设立重大项目,调兵遣将,力图抢占这一战略制高点。前不久,国际人类蛋白质组组织宣布全面实施该计划。这必将带动生命科学与生物技术及生物产业的巨大发展,中国有必要也有能力在这一宏大计划中发挥主流甚至是主导作用。



  记者:领导此国际生命科学计划有何战略意义?



  贺院士:“人类蛋白质组计划”是21世纪第一个重大的国际合作计划,“人类肝脏蛋白质组计划”是第一个人类组织器官的蛋白质组计划,也是中国领导的第一个国际计划。对这一计划的成功领导,无疑将为我国未来领衔实施更多重大国际合作计划积累宝贵经验,并赢得崇高的国际信誉。



  “人类肝脏蛋白质组计划”是由我国领导的第一个重大国际合作计划,目前取得的一系列科研成就为世界所瞩目。



  ■寻找揭示生命科学的金钥匙



  记者:作为当今世界生命科学最活跃前沿领域,此计划究竟蕴涵着怎样的诱人前景?



  贺院士:人们发现,从2003年基因图止步的地方开始,在“上帝”关上一扇窗的同时,却又打开了蛋白质研究的另一扇门。



  据有关统计显示,如果以人类主要的100~150种疾病进行计算,应该有3000~15000种蛋白质具有成为药物靶标的可能。而人类有史以来所创制的新药约2000余种,所用到的药靶仅500余种,仅用其1/30到1/6。为什么?因为这些药靶就像游在浅水中的鱼,很容易被钓到,而在深水中、甚至不在这个鱼塘而在海里的很多鱼用经典方法很难钓到或根本钓不到。所以,蛋白质组系统揭示,就好比把巨大水库彻底放干,鱼虾泥鳅全被抓住一样,将给未来医药界带来难以想象的发展前景。



  记者:这样的大规模国际科技合作模式怎样确立?



  贺院士:酝酿之初有非常大争议。其中一次是2002年在华盛顿,论证中我提出:必须有一种战略分工和任务分割。否则,就是一盘散沙,构不成一个完整的国际合作计划。这个策略从华盛顿争到凡尔赛,争到北京,然后再争到蒙特利尔,后来是德国慕尼黑,一直在争。可现在,国际上已经按照这个方式在进行了。



  记者:我国为何选择牵头人类肝脏蛋白质组计划?



  贺院士:肝脏是人生命中最重要的器官之一,具有多种重要功能,与其他器官也有广泛联系,是人体的“发电厂”“化工厂”“信息集散中心”,是造血系统、免疫系统的“摇篮”,也是血液的“源泉”。研究肝脏蛋白质组既可从器官层面认识人体组成规律,又能较全面了解人体生理功能。尤其是,肝病一直是我国人民的宿敌。



  还有一点很重要,现在“再生医学”非常时髦。而肝脏是终生保持旺盛再生能力的少数器官之一,再生医学发展得最好的模型至今还是肝脏。肝脏将食物转化成营养物,转化为能量,这就像希腊神话普罗米修斯盗取天火给人间一样,我们非常希望肝脏蛋白质组计划能够成为艾瑞克斯似的英雄,将人类从肝脏疾病中解脱出来,从而谱写出现代版普罗米修斯神话。



  ■自主创新提升核心竞争力



  记者:当年您以39周岁当选为中国科学院院士,之后不久,就牵头领衔国际重大科研计划,国外对此有何声音?



  贺院士:起初在华盛顿会议上,一位外国年轻学者“猫叫”了一声,一石激起千层浪,有赞赏、有疑惑、有妒忌、更有激辩乃至“声讨”,可是唯独没有无动于衷!经过八年“抗战”,我们最终赢得了国际上广泛支持。现在我们的技术和标准被国际广泛采用,成为国际计划全面实施之际最核心的数据;此外,国际蛋白质组组织原主席、国际蛋白质组计划协调委员会原主席、美国总统科学顾问等国际权威人士纷纷专程前来,希望能参与人类肝脏蛋白质组计划,并开始了实质性合作。



  记者:此计划为何称为“生命科学登月计划”?



  贺院士:这项重大课题充满诱惑与挑战,需要全球科学家通力合作。科技史上阿波罗“登月计划”让人类首次离开生长的摇篮——地球;而人类蛋白质组则像天上的“月亮”,可以远眺憧憬,但难以企及和洞悉,所以国际上称“人类蛋白质组计划”为“生命科学登月计划”。



  记者:  我国缘何能在这一高科技领域赢得先机?



  贺院士:蛋白质组学是一门新兴科学,国内外起步时间大致相同。由于政府高度重视,从上世纪末蛋白质组学诞生伊始,我国蛋白质组学研究便迅速发展壮大,组建了迄今最大的专业化基地——作为国际总部的北京(国家)蛋白质组研究中心等,发展了一批具有自主知识产权的新技术和新方法等,取得一系列重要成就。近年,国际顶级专业刊物《分子细胞蛋白质组学》几乎每期都发表中国科学家最新成果,在国际上有重要影响。



  ■放眼未来绘就生命“全景图”



  记者:请阐释近期完成的“登月”工程“九大行星”任务是指什么?



  贺院士:所谓“登月”工程“九大行星”:是指人类肝脏蛋白质组表达谱和修饰谱,定位图和连锁图,生理组与病理组,样本库、抗体库与数据库,其架构已基本搭成,这进一步奠定了我国在该领域的国际核心地位。



  记者:目前我国已构建出世界第一张人类器官蛋白质组“全息”图,引起国际社会高度关注,该怎样定位这张图?



  贺院士:这张图构建成功,是我国在该领域树立的一座重要里程碑,是计划实施结出的第一个硕果,这是人类有史以来首次揭示其自身器官的蛋白质全构成图,因而对国际蛋白质组学研究与人类蛋白质组计划,均具有里程碑意义。



  记者:领衔实施此国际合作科学计划之驱动力是什么?



  贺院士:关键在于我国政府及时部署和大力支持。我国从“九五”末就以重大项目形式支持蛋白质组学的发展,“十一五”更被列入国家中长期科技发展规划。由于有此大力支持,我国一批青年才俊不断在国际重大项目舞台上崭露头角。



  记者:推进此项重大国际生命工程计划您有哪些深切感悟?



  贺院士:可以先用三句话来概括:大视野开拓大事业,大旗帜汇聚大团队,大胸怀催生大协作。这些年,我国敏锐捕捉历史机遇,勇立国际蛋白质组学发展时代潮头确立自身定位、制定长远规划,形成了以生命工程“登月计划”为核心的蛋白质组学事业,吸引了大批有志之士加盟。千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始见金。如今我们已系统鉴定人类肝脏蛋白质13000余种,系统构建了高可信肝脏蛋白质相互作用网络图,系统建立了人类首个人体器官蛋白质组数据库,这些新成就均为世界所瞩目。若说感悟,正所谓:胸怀天下,躬奉天下。予,而非取;拥,而非夺。此乃中华之道,中兴之途!



  绘就生命图谱



  揭示“天书”奥秘



  ■沈基飞  伍向光



  人类基因组序列图于2003年4月宣告完成。科学界认为,要读懂这部生命“天书”,就需要靠人类蛋白质组计划的成功实施。



  生命是物质运动的高级形式,主要通过蛋白质来实现,人体的生长、发育、运动、遗传、繁殖等一切生命活动都离不开蛋白质,蛋白质种类与结构异常是人体一切疾病发生发展的根源。



  蛋白质是荷兰科学家格里特在1838年所发现,人体中估计有10万种以上蛋白质及其变异、修饰体,约占人体重量16.3%。1994年,澳大利亚科学家率先提出蛋白质组概念,此后澳大利亚、美国、德国等西方发达国家迅速开展研究。蛋白质组研究是当今生命科学领域的前沿,其成果将直接造福全人类。



  然而,蛋白质组研究看似只是自然科学,但对国防建设意义重大。外军研究认为,利用基因技术产生极具攻击性和杀伤力的“杀人蜂”、“食人蚁”或“血蛙”等新物种,再利用克隆技术复制,未来战场上出现基因武器绝非天方夜谭。如果没有足够的生物技术支撑和有效防御手段,基因武器危害绝不亚于任何武器,它可能导致一个民族、一个国家发生大规模疫病,不战自乱,不战而溃。因而,加强此前沿科学研究已愈来愈为各国所重视。
作者: 2011-5-5
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