首次由我國科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的國際重大科研合作項(xiàng)目——人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃,,被宣告取得階段性新進(jìn)展,。3年來圍繞人類肝臟蛋白質(zhì)組的表達(dá)譜、修飾譜及其相互作用的連鎖圖等九大科研任務(wù),,我國科學(xué)家已經(jīng)成功測定出6788個高可信度的中國成人肝臟蛋白質(zhì),系統(tǒng)構(gòu)建了國際上第一張人類器官蛋白質(zhì)組“藍(lán)圖”;發(fā)現(xiàn)了包含1000余個“蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)”相互作用的網(wǎng)絡(luò)圖,;建立了2000余株蛋白質(zhì)抗體。
揮向肝病的科技利劍
肝病是一種幾乎肆虐了大半個地球的人類公敵,。我國和大多數(shù)亞洲國家一樣是個肝臟病多發(fā)國,,有超過1億人患肝病。目前,,全球仍以每年新增肝炎病患者約5000萬人的速度遞增,。其中我國一年約有2000萬人新感染上各類肝病,全國一年所花費(fèi)的防治經(jīng)費(fèi)高達(dá)1千億元以上,。
領(lǐng)導(dǎo)“人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃(HLPP)”的中國科學(xué)家日前宣布,,他們有望用一種與電腦連接的生物芯片,通過驗(yàn)血的方式,,準(zhǔn)確地找出各類肝炎及肝癌的致病原因,,既減輕了病人的診斷痛苦,又能做到對癥下藥,。
北京蛋白質(zhì)組研究中心副研究員徐天昊解釋說,,這種“蛋白/抗體”芯片形似驗(yàn)血過程中使用的載玻片,由硅膠材料制成,,表面粘附了成百上千個蛋白質(zhì)抗體,。這些抗體可以作為反應(yīng)試劑,準(zhǔn)確指示出發(fā)生病變的肝臟蛋白質(zhì)組變化情況,。
徐天昊解釋說,,通過測試血樣,醫(yī)生可準(zhǔn)確地找出肝臟致病的原因,。這一突破為未來提高肝病診斷,、治療的精確度和實(shí)現(xiàn)“一人一方”提供了可能,。
全球化的科研合作計(jì)劃
“人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃(HLPP)”的全部價值和意義遠(yuǎn)不止以上這些。領(lǐng)導(dǎo)這一合作項(xiàng)目的中國科學(xué)家,、年僅45歲的賀福初院士說,。
人和老鼠的基因組99%以上都相同,但一個是人,,另一個竟然會是鼠,,其中的奧秘何在?賀院士說,,國際科技界廣泛合作,、歷時13年完成的“人類基因組計(jì)劃”,揭開了生命科學(xué)的許多奧秘,,但也給人類自身留下了一本有待解讀的“天書”,。如何讀懂這部“天書”中的遺傳信息密碼,進(jìn)而真正揭示人類各種生命現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律,,就成為“后基因時代”生命科學(xué)領(lǐng)域最迫切的戰(zhàn)略任務(wù),。
科學(xué)家指出,基因與蛋白質(zhì)的關(guān)系,,就好比設(shè)計(jì)圖紙與建筑材料的關(guān)系一樣,。就一個人而言,構(gòu)成人體的各種器官其基因組都是一樣的,,但不同器官有著不同的功能和形態(tài),,而這些不同功能和形態(tài)的物質(zhì)基礎(chǔ)恰恰是不同的蛋白質(zhì)組,因此蛋白質(zhì)組又可稱為生命的“萬花筒”,。
生命科學(xué)界在經(jīng)歷了“蛋白質(zhì)-基因-蛋白質(zhì)”的否定之否定認(rèn)識過程之后,,今天更加清楚地意識到,作為基因編碼產(chǎn)物的蛋白質(zhì)組才是最終讀懂基因組奧秘,,破解“人鼠之謎”的金鑰匙,。因此可以說,“人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃”是直接破解人類生老病死的科學(xué)命題,,是對“人類基因組計(jì)劃”成果的必要延伸和發(fā)展,。
2002年,北京蛋白質(zhì)組研究中心主任賀福初院士領(lǐng)銜的中國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)率先提出了“人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃(HLPP)”,,并得到了國際同行的廣泛響應(yīng),。目前參與這項(xiàng)計(jì)劃的國家有中國、美國,、加拿大,、法國等18個國家和地區(qū)的100多個實(shí)驗(yàn)室的數(shù)千名科技工作者。
賀院士說,,“人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃”是繼人類歷史上三大有影響的“計(jì)劃”——“曼哈頓原子彈計(jì)劃”,、“阿波羅登月計(jì)劃”和“人類基因組計(jì)劃”之后,,全球共同實(shí)施的又一重大科研計(jì)劃。“人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃”正是作為“人類蛋白質(zhì)組計(jì)劃”的首批計(jì)劃之一被優(yōu)先啟動的,。
期待突破
在這次國際重大科研合作中,,我國作為發(fā)展中國家,將承擔(dān)其中30%的工作量,。而此前,中國曾參與過由美國領(lǐng)導(dǎo)的“人類基因組計(jì)劃”,,僅承擔(dān)過其中1%的工作任務(wù),。
為推動這項(xiàng)造福全人類的科研計(jì)劃盡快付諸實(shí)施,我國早在1998年就將蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)體系的建立,,列為國家自然科學(xué)基金委員會重大項(xiàng)目予以資金上的重點(diǎn)支持,。2001年-2003年,蛋白質(zhì)組學(xué)研究又先后列入中國“863”計(jì)劃和“973”計(jì)劃,,獲得國家重大科技攻關(guān)專項(xiàng)資金扶持,。與此同時北京市、上海市政府也將此項(xiàng)研究分別納入本市重大科研項(xiàng)目給予必要的資金援助,。這才使“人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃”得以于2004年在北京順利啟動,。
然而,數(shù)億元的政府投入對于一個預(yù)計(jì)將歷時10年之久,,耗資10億美元以上的龐大科研計(jì)劃來說,,仍是杯水車薪。要使“計(jì)劃”不至于擱淺,,還必須另辟新的資金渠道,。
從醫(yī)藥學(xué)角度看,“人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃”的研究中間和最終可能誕生的新技術(shù),,將使藥靶的發(fā)現(xiàn)從隨機(jī),、個別、不可預(yù)測的方式,,轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)明確,、可控和成批量的發(fā)掘方式,從而使新藥研發(fā)效率大大提高,。抓住此項(xiàng)研究的這一顯著特點(diǎn),,中國科學(xué)家們及時向海內(nèi)外著名企業(yè)拋出“科技繡球”,試圖闖出一條國際重大基礎(chǔ)研究課題市場化運(yùn)作的新途徑,。