發展簡史
在這批6月份才入駐深圳的科研人員們中,不乏已在異地成家者,但深圳的科研任務成了他們致命的吸引,三點一線的簡單科研生活成為他們最大樂趣。
圖表顯示基因圖譜與檢查疾病的關係。 黃學民/攝
“金鳳凰”棲落梧桐山深圳華大基因研究院於2007年4月落戶鹽田,被形容為“深圳與華大就像談戀愛,相互看對了眼”。作為一家亞洲領先的基因組科研機構,自成立以來,華大先後完成了多項人類基因組計畫的基因組研究工作。
作為華大公益科研任務的主要承擔者,在短短几個月的時間裡,深圳華大基因研究院迅速完成了多個高水平實驗室的建設工作,並聚集了一大批科研專家。目前,研究院各項工作正在全面推進。
此後,在僻靜的北山工業區里,所有人員與儀器毫不停歇地工作,數量單位動不動就是以10億的級別計算。據介紹,單倍體的人類基因組共有30億個鹼基對,全部測序數據打成文字排成書,厚度超過100米。在深圳華大基因研究院建院時,自主搭建的第一套每秒萬億次計算機集群只工作了兩個月就屢屢癱瘓。
和剛註冊不足半年的深圳華大基因研究院一樣年輕的是,其現有百餘名科研人員平均年齡均在35歲以下,涵蓋生物、數學、物理以及計算機類等各類複合型人才。在這批6月份才入駐深圳的科研人員們中,不乏已在異地成家者,但深圳的科研任務成了他們致命的吸引,三點一線的簡單科研生活成為他們最大樂趣。
華大基因的“炎黃計畫”
第一步:繪製中國人的基因組參考圖,命名為“炎黃一號”,現已完成。
第二步:再繪製99箇中國人的個體全基因組序列圖,構成中國人群的遺傳和多態性標準圖譜,成為基因與醫療和健康的關鍵組成部分,簡稱“炎黃99”。
第三步:在上述基礎上開展大眾的基因與健康的預測、監測及個體化診斷和治療,實現解讀基因
基本內容
該項目由來自深圳華大基因研究院、生物信息系統國家工程研究中心及中國科學院北京基因研究所的科學家共同發起並承擔。不同族群有著各自獨特的遺傳背景,對不同病的易感性也可能不一樣。只有真正了解基因與疾病的關係,才能根據每個個體的基因進行疾病預測和檢測,及早做出預防方案或進行針對性治療。
項目發言人葉佳說:“目前完成的黃種人標準基因組序列圖譜,好比為20億黃種人繪製了一個遺傳地圖,根據這份遺傳基因‘地圖’,科研人員可以通過對黃種人突變位點的追蹤,更容易地發現與獨特人群有關的主要疾病基因,例如哮喘、糖尿病、心臟病和癌症等;從而提供個性化的疾病預防和治療。”
王俊說,近年來測序技術新的進步,極大加速了解碼生命的進程,成本降低了幾個數量級,時間也大為縮短。在此前提下,該合作研究團隊提出了“炎黃計畫”,即繪製中國人基因組序列圖譜和多態性圖譜的研究構想。
“如果將這個基因組序列寫成一本書,高度將與384米的深圳地王大廈相同。”王俊這樣描述合作研究團隊的工作量。
學科分支
基因
研究對象
黃種人基因圖譜的繪
科研成果
此次黃種人基因圖譜的繪製完成,給即將廣泛推行的全新基因醫療手段打下了堅實的基礎。今後,遺傳疾病或是疑難雜症,只要根據患者個人的基因圖譜“逮住”其中出了問題的基因,用最直接的辦法使基因恢復正常狀態,人體就會作出相應調整,從而治癒疾病。
“簡單地說,擁有了自己的基因圖譜後,就可以像查字典一樣,把生病的器官最根源的決定者找到。到時候,用基因療法看病就如釜底抽薪,直截了當而且立竿見影。”
套用領域
“炎黃一號”的完成,使中國在全球首先獲得黃種人基因組數據。人類基因組工程有“生命登月計畫”之稱,它的內容是破譯人類分布在細胞核中的23對染色體上的約6至10萬個基因,約30億個鹼基。為打開這個人類生老病死的“黑匣子”,1990年,人類基因組工程正式啟動。我國科學家從去年9月承擔了其中1%的測序任務。僅用半年時間,就完成破譯任務,為國際人類基因組研究作出了自己的貢獻。
基因圖譜繪製癌症有望攻克
中國人類基因組張猛博士介紹,啟動人類基因組工程最初源於人類腫瘤計畫的失敗。80年代,美國科學家試圖用傳統醫學方法解開腫瘤之謎。但後來發現,腫瘤的形成都與基因有關。現代醫學研究表明,人體一般性病毒疾病可用傳統醫學治療。但對於5000餘種遺傳病還有賴於基因治療。其中包括遺傳性的腫瘤、糖尿病、貧血等。人類基因組計畫第一步的基因草圖繪製後,接下來的任務是尋找各種基因的精確位置,估計精確圖將在2003年完成,而研究出各基因功能則需要大約100年。
基因可以“算命”人體可活千年
英國政府負責協調基因研究工作的科學家說,隨著人類在基因密碼研究方面的進展,死亡也受到科學的挑戰。這位科學家預言,人類壽命很可能在不久的將來被大大延長,而且具有達到1200歲的潛力。國家人類基因組北方中心負責人顧軍博士告訴記者,可以說,人體的疾病都與基因有關。比如一些人到中年會禿頂,年老會得糖尿病,這都與基因有關。記錄著人體奧秘的基因密碼公布後,人就變成了一個“透明”體,醫學家可以預測出何時會得疾病,得什麼病,由哪些基因致病,從而用基因診治,人的壽命由此會大為延長。人類基因組博士張猛說,不少科學家認為人的壽命與細胞的周期分裂有關,而基因研究可以計算出細胞的壽命,從而為人體“算命”提供科學依據。
一滴血驗病症按基因開藥方
基因組計畫給醫學帶來廣泛的發展空間。科學家預言,未來,我們只要將一滴血放在裝滿基因的晶片上就可驗出病症,甚至可準確測出自己每天能抽多少煙、吃多少飯。未來的藥廠將會根據不同病人的基因報告開藥方,而且基因本身也會成為藥品。科學人員預言,到2050年,許多病症將會在症發前就被消滅。另據了解,目前,一種可治療遺傳性貧血的促進紅細胞生成素的基因藥品已經問世。我國也已生產出裝載數萬個基因的生物晶片。