人類(lèi)基因組計(jì)劃是一項(xiàng)規(guī)模宏大的跨國(guó)跨學(xué)科的科學(xué)探索工程。其宗旨在于測(cè)定人類(lèi)染色體(指單倍體)中所包含的由30億個(gè)堿基對(duì)組成的核苷酸序列,,從而繪制人類(lèi)基因組圖譜,,并且辨識(shí)其載有的基因及其序列,達(dá)到破譯人類(lèi)遺傳信息的最終目的,。美國(guó),、英國(guó)、法國(guó),、德國(guó),、日本和我國(guó)科學(xué)家共同參與了這一預(yù)算達(dá)30億美元的人類(lèi)基因組計(jì)劃。截止到2005年,,人類(lèi)基因組計(jì)劃的測(cè)序工作已經(jīng)完成,。其中,2001年人類(lèi)基因組工作草圖的發(fā)表被認(rèn)為是人類(lèi)基因組計(jì)劃成功的里程碑,。鑒于人類(lèi)基因組計(jì)劃測(cè)定人類(lèi)基因組的核苷酸序列,,它也被稱(chēng)作人基因組讀取計(jì)劃。
在一次秘密會(huì)議首次報(bào)道將近一個(gè)月之后,,科學(xué)家們提議開(kāi)展一項(xiàng)公共-私人計(jì)劃:從頭合成完整的人類(lèi)基因組---這一計(jì)劃可能花費(fèi)十年時(shí)間和需要幾十億美元用于技術(shù)開(kāi)發(fā)---于2016年6月2日正式公之于眾,。
這個(gè)計(jì)劃被稱(chēng)作“人類(lèi)基因組編寫(xiě)計(jì)劃,它的支持者在發(fā)表在期刊上的一篇標(biāo)題為的文章中寫(xiě)道,,從多種資金來(lái)源籌集的1億美元將有助啟動(dòng)他們的計(jì)劃。這個(gè)支持者團(tuán)隊(duì)是由紐約大學(xué)合成生物學(xué)家jef boeke、哈佛醫(yī)學(xué)院基因組科學(xué)家george church和商業(yè)設(shè)計(jì)工作室歐特克研究中心)未來(lái)主義者領(lǐng)導(dǎo)的,。
但是這一想法---實(shí)際上目標(biāo)在于開(kāi)發(fā)降低合成成本的技術(shù)---并沒(méi)有讓廣大研究人員感到激動(dòng)人心,。
對(duì)一些研究人員而言,提出構(gòu)建人類(lèi)基因組的雄心和勇氣值得贊揚(yáng),;當(dāng)前僅有微小的細(xì)菌基因組以及酵母基因組的一部分能夠從頭合成出來(lái),。但是其他的研究人員覺(jué)得hgp-write代表著不必要的研究集中化,這已經(jīng)在努力降低dna鏈合成價(jià)格的公司中發(fā)生著,。支持者的一些人持有這些公司(包括位于美國(guó)馬薩諸塞州劍橋市的gen9公司)的金融股份,。
瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院合成生物學(xué)家說(shuō),“我首先想到的是‘那又怎樣’,。我個(gè)人認(rèn)為這將會(huì)自然地發(fā)生,。最終還是價(jià)格的問(wèn)題?!?/p>
其他人認(rèn)為這一計(jì)劃應(yīng)當(dāng)推遲除非該計(jì)劃的領(lǐng)導(dǎo)者能夠贏取更加廣泛的支持,。在發(fā)給記者的電子郵件中,美國(guó)斯坦福大學(xué)合成生物學(xué)家drew endy和美國(guó)西北大學(xué)宗教學(xué)者說(shuō),,這個(gè)團(tuán)隊(duì)并沒(méi)有適當(dāng)?shù)刈C明它的目標(biāo)的正當(dāng)性,,而且這一計(jì)劃應(yīng)當(dāng)放棄。他們說(shuō),,“我們?nèi)匀辉诘却粓?chǎng)嚴(yán)肅的公開(kāi)爭(zhēng)論,,而且來(lái)自各行各業(yè)的人都參與進(jìn)來(lái)?!?br/>
秘密啟動(dòng)
在今年5月份,,已經(jīng)質(zhì)疑過(guò)合成人類(lèi)基因組的科學(xué)依據(jù),當(dāng)時(shí),,在哈佛大學(xué)舉行一場(chǎng)只有受邀者才能參加的會(huì)議,,100多名科學(xué)家、企業(yè)家,、律師和倫理學(xué)家參加了這次會(huì)議,,在這場(chǎng)會(huì)議中報(bào)道了計(jì)劃。這場(chǎng)會(huì)議的封閉性質(zhì)也引發(fā)了批評(píng)之聲:告訴健康與醫(yī)藥新聞服務(wù)網(wǎng)站,,這是因?yàn)槊枋鲞@一計(jì)劃的文章被禁止發(fā)表,。
參加這次會(huì)議的英國(guó)帝國(guó)理工學(xué)院合成生物學(xué)家說(shuō),“對(duì)于那天到底發(fā)生了什么,,人們產(chǎn)生大量的疑惑,。一些人了解[這篇論文的]評(píng)審過(guò)程,而其他人一直試圖查明這一點(diǎn),?!?/p>
這篇關(guān)于劃的總共只有三頁(yè)的文章提供一些細(xì)節(jié),。它注意到當(dāng)前合成由30億個(gè)堿基對(duì)組成的人類(lèi)基因組的技術(shù)過(guò)于昂貴和過(guò)于粗糙。研究人員呼吁開(kāi)展一系列試點(diǎn)項(xiàng)目,,包括合成更短的基因組片段和制造精簡(jiǎn)的染色體以便執(zhí)行特定任務(wù),,這樣才使得最終目標(biāo)是可行的。研究人員說(shuō),,這整個(gè)計(jì)劃應(yīng)當(dāng)需要少于30億美元(人類(lèi)基因組計(jì)劃公開(kāi)募集的金額)的資金,。
出席這次會(huì)議的帝國(guó)理工學(xué)院結(jié)構(gòu)生物學(xué)家說(shuō),“我認(rèn)為它是一個(gè)偉大的計(jì)劃,。如果你想要做到這一點(diǎn),,那么就應(yīng)有人類(lèi)基因組計(jì)劃同樣的規(guī)模,就應(yīng)需要一些大的資助機(jī)構(gòu)和全世界成千上萬(wàn)名研究人員參加,?!?/p>
和其他人擔(dān)心一項(xiàng)明確地聚焦于人類(lèi)基因組的集中化計(jì)劃可能不必要地縮小它的研究成果。但是---他在2014年報(bào)道合成一條長(zhǎng)27萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)的酵母染色體)---對(duì)這種反對(duì)意見(jiàn)不予理會(huì),。他說(shuō),,他想象最終產(chǎn)生小鼠、細(xì)菌和所有有機(jī)體的合成基因組,。
美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校生物化學(xué)工程師補(bǔ)充道,,“有形產(chǎn)品可能首先比較緩慢,但是更加廉價(jià)地和大規(guī)模地編寫(xiě)dna將讓研究人員更加高效地和全面地開(kāi)展他們的研究,,導(dǎo)致無(wú)限潛力的間接產(chǎn)品出現(xiàn),。”
基因組編寫(xiě)存在的障礙
更加廉價(jià)地合成dna并不是阻擋編寫(xiě)能夠在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮功能的人類(lèi)基因組的唯一難題,。目前還沒(méi)有方法將非常大的dna片段插入到哺乳動(dòng)物細(xì)胞中并讓它們正常地發(fā)揮功能,,而且研究人員對(duì)如何設(shè)計(jì)一種復(fù)雜的基因組而不只是對(duì)現(xiàn)存的基因組進(jìn)行微小變化也很少有頭緒。
擔(dān)心,,dna合成公司等商業(yè)機(jī)構(gòu)可能對(duì)這一計(jì)劃立界標(biāo)標(biāo)明所有權(quán),。他說(shuō),“我認(rèn)為如果它是一種開(kāi)放的通過(guò)公共渠道募集資金的計(jì)劃,,將是有好處的,。”
產(chǎn)品沒(méi)有知識(shí)產(chǎn)權(quán)限制,,就像他的合成酵母基因組計(jì)劃那樣,。但是,他說(shuō),,授予參與hgp-write的公司這些權(quán)利“讓這一計(jì)劃實(shí)現(xiàn)”也是“有好處的”,。他補(bǔ)充道,為了允許人們更廣泛地參與進(jìn)來(lái),,可能也需努力建立專(zhuān)利庫(kù),,從而允許用戶(hù)輕松地對(duì)這一計(jì)劃的成果進(jìn)行許可,。
在這篇發(fā)表在期刊上的文章中,團(tuán)隊(duì)說(shuō),,在開(kāi)始工作之前,,它將尋求更為廣泛的公眾資金支持。在哈佛大學(xué)展開(kāi)的會(huì)議大多數(shù)聚焦于這一計(jì)劃的倫理問(wèn)題,。
設(shè)計(jì)人工合成細(xì)胞進(jìn)行繁殖將是不可能的?!拔覀儾⒉辉噲D進(jìn)行大量地克隆或者開(kāi)啟人種改良新時(shí)代,。這并不是我們的計(jì)劃?!?/p>