在后基因組時代,，基因研究不僅是科研活動,，而且蘊藏著巨大的市場和商機(jī)。為了搶占21世紀(jì)生命科學(xué)研究的這個制高點,，各國紛紛制定計劃和措施,，決心打好后基因組研究這場攻堅戰(zhàn)。
(一) 美國繼續(xù)領(lǐng)跑后基因組研究
人類基因組計劃起先是由美國提出的,，而且54%的工作是由美國承擔(dān)的,，可以說,，美國在人類基因組研究中處于遙遙領(lǐng)先的地位。隨著人類基因組計劃的進(jìn)行,，美國就已經(jīng)開始關(guān)注后基因組研究,。
美國能源部2002年宣布，將在今后5年內(nèi)為5大“后基因組”研究項目提供總額為1.03億美元的資助,，此舉標(biāo)志著美國政府“后基因組”研究戰(zhàn)略開始全面啟動,。
參與新一批“后基因組”研究項目的共有6家美國國家實驗室、16所大學(xué)以及4家私營研究機(jī)構(gòu),。橡樹嶺國家實驗室牽頭的研究小組,，將重點開發(fā)識別和分析微生物細(xì)胞中多蛋白質(zhì)復(fù)合物的技術(shù)；勞倫斯伯克利國家實驗室負(fù)責(zé)的研究小組,，將開發(fā)描述和預(yù)測微生物中基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的計算模型,；桑迪亞國家實驗室領(lǐng)導(dǎo)的小組將重點開發(fā)深入了解蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)相互作用以及控制蛋白質(zhì)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的計算方法,；馬薩諸塞大學(xué)負(fù)責(zé)的小組的研究對象是能通過將電子傳輸至電極而“發(fā)電”的微生物,，目標(biāo)是開發(fā)能預(yù)測這些微生物在自然環(huán)境下活動方式的計算模型；哈佛醫(yī)學(xué)院和麻省理工學(xué)院等組成的另一小組,，將分別研究在地球碳循環(huán)中起到重要作用和具有廣泛的新陳代謝多樣性的兩種微生物,，并開發(fā)在系統(tǒng)水平上理解這些微生物的計算方法。
除了能源部以外,，負(fù)責(zé)生命科學(xué)研究的國立衛(wèi)生研究院(其年度預(yù)算占到了美國聯(lián)邦政府民用研發(fā)投入的60%)在其2004年制定的《國立衛(wèi)生研究院路線圖》中也強(qiáng)調(diào)了后基因組的研究,。在其路線圖的28項任務(wù)中，與蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)相關(guān)的就有3項,，而間接涉及的生物信息學(xué),、化學(xué)信息學(xué)等的也有2項。
除了政府以外,，美國各大公司也都認(rèn)識到了后基因組研究的巨大藥用價值和經(jīng)濟(jì)價值,，紛紛投入大量資金進(jìn)行研究。塞萊拉公司為此增添了大批蛋白質(zhì)鑒別和分析設(shè)備,，目的是每天對數(shù)百萬個蛋白質(zhì)片段進(jìn)行識別和分類,，最終繪制出一張蛋白組圖。此外,，在塞萊拉公司轉(zhuǎn)向蛋白組研究之前,，已有幾家公司先行一步。美國“大規(guī)模生物學(xué)公司”擁有一個包含11.5萬種人類蛋白質(zhì)的數(shù)據(jù)庫,，另一家美國公司賽托根(Cytogen)則已繪制出70多族人類蛋白質(zhì)中一族的相互作用圖,。
此外，應(yīng)生物反恐戰(zhàn)略的要求，新出現(xiàn)的傳染病,，如傳染性非典型肺炎(SARS),、禽流感、瘋牛病等已成為美生物界的研發(fā)熱點,。美國國家免疫與傳染病研究所2004年3月兩次宣布有關(guān)SARS疫苗進(jìn)展情況,，一是發(fā)現(xiàn)老鼠體內(nèi)能產(chǎn)生阻止SARS病毒復(fù)制的抗體，意味著可用老鼠作為動物模型來評估疫苗和抗病毒藥物對SARS防治的效果,，從而加快SARS疫苗的開發(fā),；二是以編碼SARS病毒表面一種外殼蛋白的DNA片斷為基礎(chǔ)開發(fā)出一種疫苗，在實驗中能有效阻止病毒在老鼠體內(nèi)的復(fù)制,。另外,，美首次人工合成普里昂蛋白，實驗鼠受其感染后大腦受到損害,，該成果有助于研究海綿狀腦病包括瘋牛病和人類新型克雅氏癥的基因,，以及找到早期診斷瘋牛病的方法。
(二) 日本力爭打贏后基因組之戰(zhàn)
早在2000年末,，日本科學(xué)技術(shù)政策委員會就公布了《后基因組研究戰(zhàn)略報告書》(以下簡稱《報告》),，把日本的后基因組研究課題分為3大類。第一類是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和基因信息研究,。該國計劃立即推進(jìn)“基因結(jié)構(gòu)國家工程”,，在今后5年內(nèi)完成蛋白質(zhì)組中1/3圖譜的繪制工作，并與電子,、材料,、信息等領(lǐng)域合作，盡快把技術(shù)推向市場,。第二類主要是人類基因的多樣性及疾病遺傳基因破譯,。戰(zhàn)略報告把降低研究成本放在重要地位，提出要把研究成本降低到目前的1/10以下,；要突破威脅日本老齡化社會的癡呆,、癌癥、糖尿病,、高血壓,、哮喘等5大疾病的基因破譯研究。第三類主要是應(yīng)用技術(shù)的研究開發(fā),。應(yīng)用技術(shù)一要側(cè)重腦科學(xué)、5大疾病,、再生醫(yī)學(xué),、器官移植等領(lǐng)域；二要注意新食品,、保健食品,、特殊功能食品的開發(fā),；三要研究生物基因技術(shù)在環(huán)保上的應(yīng)用。
日本《后基因研究戰(zhàn)略》的目標(biāo)是突出研究成果迅速轉(zhuǎn)化,，搶占生物技術(shù)專利權(quán)和新技術(shù)新產(chǎn)品的市場份額,。利用基因技術(shù)在環(huán)保事業(yè)中的應(yīng)用，加強(qiáng)環(huán)境治理力度,，減少環(huán)境污染,；利用醫(yī)療技術(shù)和醫(yī)藥品的革命性進(jìn)步，提高民眾健康,，從而全面改善人們的生活質(zhì)量,。
為保障戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn)，《報告》提出一系列措施：①確保研究資金投入力度,。2000年日本啟動了“新世紀(jì)工程”,，為后基因組研究投入了640億日元。②多渠道解決人才不足,?！秷蟾妗诽岢鲈黾娱_設(shè)生物技術(shù)專業(yè)的大學(xué)數(shù)量，擴(kuò)大招生人數(shù),，廣泛利用各種講座,、培訓(xùn)等方式培養(yǎng)人才。同時,，積極引進(jìn)外國優(yōu)秀人才,，有選擇地與國外開展共同研究。③保證實驗動物資源,，開發(fā)先進(jìn)的研究手段,。《報告》要求,，日本要在DNA切片,、蛋白質(zhì)切片及納米技術(shù)等領(lǐng)域取得革命性進(jìn)展。④改革科研管理體制,。與以往中央與地方,、企業(yè)與政府各自為戰(zhàn)的分散做法不同，后基因組研究采取國家重點工程方式,，立項后,，全國統(tǒng)籌安排，由綜合科學(xué)技術(shù)會議統(tǒng)一指揮,。⑤企業(yè)參與,，突出轉(zhuǎn)化。⑥研究社會倫理，制定相關(guān)法律,。⑦改革專利制度,，加速專利審批，保持研究成果發(fā)布與專利權(quán)取得的時效相協(xié)調(diào),。
2002年,，日本文部科學(xué)省開始實施“蛋白質(zhì)3000”計劃，力爭在5年內(nèi),，在1萬種與開發(fā)新藥相關(guān)的蛋白質(zhì)中查明3000種的結(jié)構(gòu)和功能,。
2004年,日本投入到生命科學(xué)領(lǐng)域的預(yù)算為814.16億日元。重點新項目之一是戰(zhàn)略性推進(jìn)基因網(wǎng)絡(luò)研究,；在繼續(xù)執(zhí)行的項目中,，后基因組研究占了相當(dāng)大的份額，這方面包括：推進(jìn)創(chuàng)新性新藥,、醫(yī)療等的研究開發(fā)項目,，包括蛋白質(zhì)3000項目；基于個人遺傳信息進(jìn)行的個性化醫(yī)療項目,；再生醫(yī)療項目等,。
日本各大制藥公司也不甘落后，采取“集中”與“聯(lián)合”的方針,，加速基因療法與藥物的研究開發(fā),。日本制藥界近年來大幅度增加了相關(guān)領(lǐng)域的研究開發(fā)經(jīng)費，2001年度總額已超過6000億日元,。此外,，為了與規(guī)模龐大的美歐制藥廠家競爭，日本醫(yī)藥公司在政府主管部門的組織下實現(xiàn)“吳越同舟”,，聯(lián)手加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān),。例如，在經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的牽頭下,，70余家制藥,、生物及高技術(shù)公司結(jié)成了“生物產(chǎn)業(yè)信息化共同體”，準(zhǔn)備齊心協(xié)力解析蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能,；另外有43家制藥企業(yè)聯(lián)合,，計劃解析日本人的“單核苷酸多態(tài)性基因”，為個性化治療做準(zhǔn)備,；還有22家制藥廠商組成“蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解析共同體”,，利用大型輻射光設(shè)施“SPring-8”解析和測定受體蛋白質(zhì)，以加快基因療法與藥物的研究開發(fā),。
(三) 英國繼續(xù)把后基因組研究作為一個重點
在2002年的政府經(jīng)費評估中,，英國政府把后基因組研究作為了一個重點領(lǐng)域,，把5430萬英鎊的資金撥給英國醫(yī)學(xué)研究理事會進(jìn)行后基因組研究和蛋白質(zhì)組研究。
英國的后基因組和蛋白質(zhì)組研究主要分為3個部分：第一部分是基因信息和生物功能研究,，其中包括利用生物體(主要是老鼠)來模擬人類的疾病的研究以及大分子結(jié)構(gòu)的研究。第二部分是對于重大臨床疾病的研究,，包括心理健康,、心血管疾病、癌癥,、人口,、新的醫(yī)學(xué)技術(shù)以及創(chuàng)新型健康技術(shù)等方面的研究。第三部分是功能蛋白質(zhì)組計劃,。它包括蛋白質(zhì)之間的相互作用,、蛋白質(zhì)的修飾(糖基化、乙?；?、磷酸化等)以及生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的局部化。
2004年10月,，英國科技大臣宣布,，將用1億多英鎊的資金來建造“鉆石光源”。這臺加速器將于2007年建成,，建成后將成為科研提供空前明亮的紅外線,、紫外線、X射線光束,。這種光束可以使科學(xué)家們進(jìn)一步了解蛋白質(zhì)組的結(jié)構(gòu),，推動后基因組研究的發(fā)展。
(四) 中國加大后基因組研究投入
在國際人類基因組計劃中,，中國科學(xué)家只爭取到了1%的測序任務(wù),。在后基因組時代，中國經(jīng)過持續(xù)的努力,，終于獲得了國際蛋白質(zhì)組計劃的主要項目——國際人類肝臟蛋白質(zhì)組計劃的領(lǐng)導(dǎo)權(quán),。
中國政府非常重視蛋白質(zhì)組學(xué)研究和發(fā)展，不斷加大投入,，相繼啟動了一批與蛋白質(zhì)組學(xué)密切相關(guān)的重大研究項目,。在這些項目的資助和有關(guān)部門的支持下，國內(nèi)一些蛋白質(zhì)組中心或重點實驗室相繼成立,，建立起相應(yīng)的技術(shù)平臺,，培養(yǎng)了一支素質(zhì)良好、學(xué)科配套的專業(yè)人才隊伍,。
2004年4月,，國家科技部把“功能基因組與生物芯片”列入12個國家重大科技專項,，投入6億元，主要開展重大疾病,、重要生理功能相關(guān)功能基因,、中華民族單核苷酸多態(tài)性的開發(fā)應(yīng)用，以及與人類重大疾病及重要生理功能相關(guān)的蛋白質(zhì),、重要病原真菌功能基因組等的研究與開發(fā),。
此外，中國科學(xué)院“造血干細(xì)胞及血液系統(tǒng)疾病相關(guān)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因組學(xué)研究”已經(jīng)取得重要進(jìn)展,，截至2004年4月,，該項目完成了1306個基因的克隆，測定了57個蛋白質(zhì)及其復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu),，其中包括測定了一批與重大疾病和重要生理功能相關(guān)的蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu),，這些測定為闡明分子作用機(jī)理和創(chuàng)新藥物設(shè)計與篩選創(chuàng)造了條件。此外,，還有一批具有醫(yī)藥價值的蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)也得到了測定,，為進(jìn)一步利用這些蛋白質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。
除了上述國家外,，很多國家也在后基因組研究上投入了巨資,。德國政府2004年5月決定，到2007年將為人類基因組的后續(xù)研究追加撥款1.35億歐元,，研究的重點將轉(zhuǎn)向與心血管疾病,、癌癥、傳染病,、由環(huán)境因素引起的疾病以及神經(jīng)系統(tǒng)疾病相關(guān)的基因組研究,。德國聯(lián)邦教研部2004年2月公布，啟動了一項“動物有機(jī)體功能性基因分析計劃”,，旨在使人類對家畜的繁殖生產(chǎn)有更好的了解,，減少動物品種的遺傳性缺陷，提高動物奶制品和肉制品質(zhì)量,，為人類健康,、營養(yǎng)和環(huán)境造福。2004年3月,，加拿大基因組機(jī)構(gòu)出資1500萬加元,，參與英國—加拿大結(jié)構(gòu)基因組學(xué)聯(lián)合體的研究活動，以搞清楚與人類癌癥,、神經(jīng)紊亂,、瘧疾等相關(guān)的350多種蛋白的三維結(jié)構(gòu)。挪威在2001年制定了功能基因組國家計劃,，決定從2001年開始,，每年最少撥款3億挪威克朗投入功能基因組研究,。
我們相信，隨著時間的前進(jìn),，各國的巨大投入必將使后基因組研究不斷產(chǎn)生重大突破,，國際后基因組合作計劃必將取得巨大的進(jìn)展，功能基因組,、蛋白質(zhì)組,、藥物蛋白質(zhì)組等方面的研究必將得到進(jìn)一步拓展，生物信息學(xué)工具也將更加完善,，這些將給人類健康、疾病的預(yù)防與治療帶來福音,，給社會帶來巨大的效益,。
