在后基因組時(shí)代,，基因研究不僅是科研活動(dòng)，而且蘊(yùn)藏著巨大的市場(chǎng)和商機(jī),。為了搶占21世紀(jì)生命科學(xué)研究的這個(gè)制高點(diǎn),，各國(guó)紛紛制定計(jì)劃和措施，決心打好后基因組研究這場(chǎng)攻堅(jiān)戰(zhàn),。
(一) 美國(guó)繼續(xù)領(lǐng)跑后基因組研究
人類(lèi)基因組計(jì)劃起先是由美國(guó)提出的,，而且54%的工作是由美國(guó)承擔(dān)的，可以說(shuō),，美國(guó)在人類(lèi)基因組研究中處于遙遙領(lǐng)先的地位。隨著人類(lèi)基因組計(jì)劃的進(jìn)行,，美國(guó)就已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注后基因組研究,。
美國(guó)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(xiàng)目提供總額為1.03億美元的資助,，此舉標(biāo)志著美國(guó)政府“后基因組”研究戰(zhàn)略開(kāi)始全面啟動(dòng),。
參與新一批“后基因組”研究項(xiàng)目的共有6家美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、16所大學(xué)以及4家私營(yíng)研究機(jī)構(gòu),。橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室牽頭的研究小組,，將重點(diǎn)開(kāi)發(fā)識(shí)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(guó)家實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)的研究小組,，將開(kāi)發(fā)描述和預(yù)測(cè)微生物中基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算模型,；桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)的小組將重點(diǎn)開(kāi)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(jì)算方法；馬薩諸塞大學(xué)負(fù)責(zé)的小組的研究對(duì)象是能通過(guò)將電子傳輸至電極而“發(fā)電”的微生物,，目標(biāo)是開(kāi)發(fā)能預(yù)測(cè)這些微生物在自然環(huán)境下活動(dòng)方式的計(jì)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(kāi)發(fā)在系統(tǒng)水平上理解這些微生物的計(jì)算方法,。
除了能源部以外，負(fù)責(zé)生命科學(xué)研究的國(guó)立衛(wèi)生研究院(其年度預(yù)算占到了美國(guó)聯(lián)邦政府民用研發(fā)投入的60%)在其2004年制定的《國(guó)立衛(wèi)生研究院路線(xiàn)圖》中也強(qiáng)調(diào)了后基因組的研究,。在其路線(xiàn)圖的28項(xiàng)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(xiàng)，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(xiàng),。
除了政府以外，美國(guó)各大公司也都認(rèn)識(shí)到了后基因組研究的巨大藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)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(duì)數(shù)百萬(wàn)個(gè)蛋白質(zhì)片段進(jìn)行識(shí)別和分類(lèi),，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(guó)“大規(guī)模生物學(xué)公司”擁有一個(gè)包含11.5萬(wàn)種人類(lèi)蛋白質(zhì)的數(shù)據(jù)庫(kù)，另一家美國(guó)公司賽托根(Cytogen)則已繪制出70多族人類(lèi)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(diǎn),。美國(guó)國(guó)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(dòng)物模型來(lái)評(píng)估疫苗和抗病毒藥物對(duì)SARS防治的效果,，從而加快SARS疫苗的開(kāi)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(kāi)發(fā)出一種疫苗，在實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(lèi)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(zhēng)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(huì)就公布了《后基因組研究戰(zhàn)略報(bào)告書(shū)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《報(bào)告》),，把日本的后基因組研究課題分為3大類(lèi),。第一類(lèi)是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和基因信息研究。該國(guó)計(jì)劃立即推進(jìn)“基因結(jié)構(gòu)國(guó)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(chǎng)。第二類(lèi)主要是人類(lèi)基因的多樣性及疾病遺傳基因破譯,。戰(zhàn)略報(bào)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(huì)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(lèi)主要是應(yīng)用技術(shù)的研究開(kāi)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(kāi)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(zhuān)利權(quán)和新技術(shù)新產(chǎn)品的市場(chǎng)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(shí)現(xiàn)，《報(bào)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(dòng)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?bào)告》提出增加開(kāi)設(shè)生物技術(shù)專(zhuān)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(shí)，積極引進(jìn)外國(guó)優(yōu)秀人才,，有選擇地與國(guó)外開(kāi)展共同研究,。③保證實(shí)驗(yàn)動(dòng)物資源，開(kāi)發(fā)先進(jìn)的研究手段,?！秷?bào)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(guó)家重點(diǎn)工程方式，立項(xiàng)后,，全國(guó)統(tǒng)籌安排,，由綜合科學(xué)技術(shù)會(huì)議統(tǒng)一指揮。⑤企業(yè)參與,，突出轉(zhuǎn)化,。⑥研究社會(huì)倫理，制定相關(guān)法律,。⑦改革專(zhuān)利制度,，加速專(zhuān)利審批，保持研究成果發(fā)布與專(zhuān)利權(quán)取得的時(shí)效相協(xié)調(diào),。
2002年,，日本文部科學(xué)省開(kāi)始實(shí)施“蛋白質(zhì)3000”計(jì)劃，力爭(zhēng)在5年內(nèi),，在1萬(wàn)種與開(kāi)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(diǎn)新項(xiàng)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(xiàng)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(kāi)發(fā)項(xiàng)目,，包括蛋白質(zhì)3000項(xiàng)目,；基于個(gè)人遺傳信息進(jìn)行的個(gè)性化醫(yī)療項(xiàng)目；再生醫(yī)療項(xiàng)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(kāi)發(fā),。日本制藥界近年來(lái)大幅度增加了相關(guān)領(lǐng)域的研究開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi),，2001年度總額已超過(guò)6000億日元。此外,，為了與規(guī)模龐大的美歐制藥廠家競(jìng)爭(zhēng),，日本醫(yī)藥公司在政府主管部門(mén)的組織下實(shí)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(jì)劃解析日本人的“單核苷酸多態(tài)性基因”,，為個(gè)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(cè)定受體蛋白質(zhì),，以加快基因療法與藥物的研究開(kāi)發(fā)。
(三) 英國(guó)繼續(xù)把后基因組研究作為一個(gè)重點(diǎn)
在2002年的政府經(jīng)費(fèi)評(píng)估中,，英國(guó)政府把后基因組研究作為了一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域,，把5430萬(wàn)英鎊的資金撥給英國(guó)醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)進(jìn)行后基因組研究和蛋白質(zhì)組研究。
英國(guó)的后基因組和蛋白質(zhì)組研究主要分為3個(gè)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(lái)模擬人類(lèi)的疾病的研究以及大分子結(jié)構(gòu)的研究,。第二部分是對(duì)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(jì)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,、乙酰化、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(guó)科技大臣宣布,，將用1億多英鎊的資金來(lái)建造“鉆石光源”,。這臺(tái)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(xiàn),、紫外線(xiàn),、X射線(xiàn)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(dòng)后基因組研究的發(fā)展,。
(四) 中國(guó)加大后基因組研究投入
在國(guó)際人類(lèi)基因組計(jì)劃中，中國(guó)科學(xué)家只爭(zhēng)取到了1%的測(cè)序任務(wù),。在后基因組時(shí)代,，中國(guó)經(jīng)過(guò)持續(xù)的努力，終于獲得了國(guó)際蛋白質(zhì)組計(jì)劃的主要項(xiàng)目——國(guó)際人類(lèi)肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃的領(lǐng)導(dǎo)權(quán),。
中國(guó)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(dòng)了一批與蛋白質(zhì)組學(xué)密切相關(guān)的重大研究項(xiàng)目,。在這些項(xiàng)目的資助和有關(guān)部門(mén)的支持下,，國(guó)內(nèi)一些蛋白質(zhì)組中心或重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相繼成立，建立起相應(yīng)的技術(shù)平臺(tái),，培養(yǎng)了一支素質(zhì)良好,、學(xué)科配套的專(zhuān)業(yè)人才隊(duì)伍。
2004年4月,，國(guó)家科技部把“功能基因組與生物芯片”列入12個(gè)國(guó)家重大科技專(zhuān)項(xiàng),，投入6億元，主要開(kāi)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(kāi)發(fā)應(yīng)用，以及與人類(lèi)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(kāi)發(fā),。
此外，中國(guó)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(xiàng)目完成了1306個(gè)基因的克隆，測(cè)定了57個(gè)蛋白質(zhì)及其復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu),，其中包括測(cè)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(cè)定為闡明分子作用機(jī)理和創(chuàng)新藥物設(shè)計(jì)與篩選創(chuàng)造了條件。此外，還有一批具有醫(yī)藥價(jià)值的蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)也得到了測(cè)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(guó)家外，很多國(guó)家也在后基因組研究上投入了巨資,。德國(guó)政府2004年5月決定,，到2007年將為人類(lèi)基因組的后續(xù)研究追加撥款1.35億歐元，研究的重點(diǎn)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(guó)聯(lián)邦教研部2004年2月公布,，啟動(dòng)了一項(xiàng)“動(dòng)物有機(jī)體功能性基因分析計(jì)劃”，旨在使人類(lèi)對(duì)家畜的繁殖生產(chǎn)有更好的了解,，減少動(dòng)物品種的遺傳性缺陷,，提高動(dòng)物奶制品和肉制品質(zhì)量，為人類(lèi)健康,、營(yíng)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(wàn)加元,，參與英國(guó)—加拿大結(jié)構(gòu)基因組學(xué)聯(lián)合體的研究活動(dòng),，以搞清楚與人類(lèi)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(guó)家計(jì)劃，決定從2001年開(kāi)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(shí)間的前進(jìn),，各國(guó)的巨大投入必將使后基因組研究不斷產(chǎn)生重大突破,，國(guó)際后基因組合作計(jì)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(lèi)健康,、疾病的預(yù)防與治療帶來(lái)福音，給社會(huì)帶來(lái)巨大的效益,。
