———系統(tǒng)生物學(xué)創(chuàng)始人萊洛伊·胡德訪談錄
20世紀(jì)80年代中期,,生物學(xué)家萊洛伊·胡德開發(fā)出DNA自動(dòng)化測序機(jī),從而大大加快“人類基因組計(jì)劃”的進(jìn)展,。曾是美國加州理工學(xué)院教授的胡德創(chuàng)建過若干家生物技術(shù)公司,。他于2000年1月利用500萬美元?jiǎng)?chuàng)建了系統(tǒng)生物學(xué)研究所。系統(tǒng)生物學(xué)是一門嶄新的生物學(xué)分支,。著名的麻省理工學(xué)院院刊《技術(shù)評(píng)論》欄目資深記者贊克斯對胡德進(jìn)行專訪,。從他們之間的對話,可看出當(dāng)今生物學(xué)發(fā)展方向及美國科學(xué)家的創(chuàng)業(yè)歷程,。
贊克斯:你領(lǐng)導(dǎo)的科研小組因發(fā)明了DNA自動(dòng)測序機(jī)而聞名于世,,除此之外你還發(fā)明過其他什么儀器?
胡德:我對開發(fā)將推動(dòng)未來15年生物學(xué)發(fā)展的儀器深感興趣,。我發(fā)明了DNA測序機(jī),、DNA合成機(jī)、蛋白質(zhì)測序機(jī)和蛋白質(zhì)合成機(jī),。我認(rèn)為這4種儀器將改變世界,,使人類能更有效地解釋合成生物學(xué)。
贊克斯:為什么這些儀器如此重要,?
胡德:生物學(xué)和信息技術(shù)之間的關(guān)系十分有趣,,很多生物學(xué)家對信息技術(shù)不感興趣,他們使用這一技術(shù),,但沒有真正地將其視為生物學(xué)的一個(gè)基本部分,。而信息技術(shù)是一門能打開生物學(xué)前沿的嶄新技術(shù)。例如,,我們開發(fā)的蛋白質(zhì)合成機(jī),,比老式儀器靈敏100倍,使我們能分析以前根本不能分析的大量蛋白質(zhì),。我們完成了16項(xiàng)計(jì)劃,,其中每一項(xiàng)都開辟出一個(gè)新的研究領(lǐng)域,。
贊克斯:你能簡略地說說什么是系統(tǒng)生物學(xué)嗎?
胡德:我想以汽車為例加以說明,。若要了解汽車是如何運(yùn)行的,,過去的做法是建立若干個(gè)專家小組,每個(gè)小組只研究部件,、齒輪,、制動(dòng)器及點(diǎn)火器等。而系統(tǒng)生物學(xué)則試圖采用最新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)來解釋整個(gè)汽車系統(tǒng)的所有部件,,在各個(gè)層次上彼此之間的關(guān)系,。最終以系統(tǒng)方法將不同的測量數(shù)據(jù)整合起來,利用數(shù)學(xué)模型深入了解汽車的結(jié)構(gòu)和功能,。系統(tǒng)生物學(xué)就是這么個(gè)思路,。它先取得一個(gè)生物系統(tǒng),辨識(shí)出各種因素,,然后在一個(gè)模型系統(tǒng)中使這個(gè)生物系統(tǒng)動(dòng)起來,。在DNA、RNA,、蛋白質(zhì)相互作用及信息網(wǎng)絡(luò)方面整合所獲得的信息,,然后開發(fā)出能描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和行為的數(shù)學(xué)模型。我們目前處于了解數(shù)學(xué)模型形成的早期階段,,一旦完成這一模型,它將能處理潛在的藥物副作用等問題,。
贊克斯:你為什么想創(chuàng)辦一所系統(tǒng)生物學(xué)研究所,?
胡德:1992年,我從加州理工學(xué)院來到華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院,,創(chuàng)建分子生物技術(shù)系,。該系的宗旨是進(jìn)行跨學(xué)科研究,因此聘用了工程師,、應(yīng)用物理學(xué)家,、計(jì)算機(jī)科學(xué)家以及生物學(xué)家。分子生物技術(shù)系獲得很大成功,,在1995年,,當(dāng)我找到校長想讓校方建一座樓,以擴(kuò)大系統(tǒng)生物學(xué)的研究范圍時(shí),,校長說因?yàn)樾7接?jì)劃太多,,要我至少等上10年以上。于是我決定在醫(yī)學(xué)院內(nèi)建研究所,,但花了4年時(shí)間也沒建成,。我認(rèn)識(shí)到大學(xué)的文化,、官僚作風(fēng)及缺乏靈活性,不會(huì)對人類基因組計(jì)劃的成功帶來機(jī)會(huì),。我想只有辭職,,另建一個(gè)獨(dú)立的、非盈利研究所,。
系統(tǒng)生物學(xué)研究所成立已有1年多,,我們有跨學(xué)科的研究人員,員工從2人增加到160人,。我們建立了6個(gè)技術(shù)平臺(tái),,并已獲得政府的撥款和企業(yè)的贊助,同時(shí)已同很多企業(yè)建立了合作關(guān)系,。
贊克斯:你們現(xiàn)正開發(fā)什么樣的技術(shù),?
胡德:我們正開發(fā)噴墨式合成機(jī),用來建造少核基因芯片(一次能分析幾千個(gè)基因),,比光刻技術(shù)更為靈活,。我們正建造超大規(guī)模蛋白質(zhì)組生產(chǎn)線。對于后基因組時(shí)代,,這是很重要的技術(shù),。我們還在開發(fā)技術(shù)完善的細(xì)胞分類器,以獲取復(fù)雜的細(xì)胞群,,并迅速地將不同的細(xì)胞進(jìn)行分離,。同時(shí)我們正在開發(fā)測定蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)與DNA相互作用的新方法以及解讀生物復(fù)雜性的軟件,。(科技日報(bào)駐華盛頓記者張孟軍翻譯)