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2004年9月29日
杜可军 陈景元 医学与哲学 2000年第9期第21卷
摘要：人类基因组计划的研究取得了令人瞩目的成就，其成果主要表现在“四张图”上：遗传图谱、物理图谱、转录图谱和序列图谱。结构基因组学时代正向功能基因组学时代过渡，新时代的最终目的，是阐明基因组所表达的真正执行生命活动的全部蛋白质的表达规律和生物功能。中国面临着严峻的挑战，必须采取相应对策，吸收和借鉴国外在人类基因组计划研究中采用的最新技术和方法，并不断创新。
中图分类号：Q343.1 文献标识码：A 文章编号：1002-0772(2000)09-0018-02
HGP and China Own HGP
DU Ke-jun CHEN Jing-yuan
(Department of Military Hygiene,The Fourth Military Medical University,Xi'an 710032,China)
Abstract：A great achievements has been made since the practice of HGP,the accomplishment is expressed in “four atlases”:genetic atlas,physical atlas,transcription atlas,and array atlas.The structual genomics is going into the functional genomics era,the terminal aim of the new times is expounding expressed regulation and biological function of protein that genome expressed and carried out life activity.Now China is facing an acute challenge upon how to develop its own HGP in 21th century.We must probe into its developing strategies,absorb and use the new technique and method in HGP research of other countries for reference,and make innovations continually.
Key Words：HGP;challenge;strategy
HGP(Human Genome Project)，即人类基因组计划，通过以美国为主的全球性国际合作，在15年内发现人类所有基因，破译全部遗传信息[1]。形象地说，画出一张人体基因图，确定23对46条染色体10万个基因30亿个碱基对的准确排序，读出和读懂基因密码。HGP是人类历史上第一次由全世界各国科学家、不同的学术派别共同培育的全球性科学共同体。
1 HGP的回顾
测定人基因组全顺序的动议是1985年5月在美国加州由Robert Sinsheimer组织的专门会议上提出的。同年诺贝尔奖获得者Renato Dulbecoo在“Science”上独立撰文，从人类基因组全序列对癌症研究的重要价值出发也提出了类似的动议[2]。1990年10月美国国会正式批准启动HGP计划。(仅美国政府就预算投资30亿美元)。至此HGP闪亮登场。包托美、日、德、英、法、中国在内的6个国家的科学家正联合起来，计划在1990～2005年15年时间里完成全部23对染色体上的基因组作图和DNA全长(30亿碱基)核苷酸序列分析。
10年以来，HGP取得了令人瞩目的成就。具体地讲，成果主要表现在“四张图”上：遗传图谱、物理图谱、转录图谱和序列图谱。在医学史上，格雷绘制的第一张人体解剖图奠定了近代医学的基础。而HGP所提供的“四张图”代表了第二代人体解剖图，它揭示的是基因组所蕴含的人体奥秘，从而奠定了21世纪医学和生命科学飞跃发展的基础。
HGP研究取得的重大进展，带动了一系列相关技术的快速发展[3]。例如大规模DNA测序技术的相继出现：毛细管凝胶电泳法、质谱法、原子探针显微镜测序法、流动单分子荧光检测法、DNA芯片测序、序列标记连接子法、大规模平行实测法等。
迄今为止，科学家已经完成人类基因组图谱测定工作的1/3，人类基因组的“工作草图”将有望于2000年春天完成，精确的人体基因组图谱有望于2003年前最终绘制出来。
2 HGP的瞻望
随着人体遗传基因密码的破译，6 000多种单基因遗传病和严重危害人类健康的多基因遗传易感性疾病(艾滋病、恶性肿瘤、心血管疾病)，都有望得到预测、预防、早期诊断、治疗。需要强调的是基因诊断，可以在症状出现以前作出，因此对优生优育、疾病的预防等具有不可估量的价值。
科学家要做的不仅要了解人类基因组的语言信息，还要了解其语义信息和语用信息。因此后基因组时代(postgenome Era)的来临不可避免[4]。新时代的最终目的，是阐明基因组所表达的真正执行生命活动的全部蛋白质的表达规律和生物功能，也即蛋白质组研究。主要的研究手段为双向凝胶电泳、双向高效柱层析、质谱技术和生物信息学(bioinformatics)。蛋白质组研究不仅是21世纪整体细胞生物学最重要的内容，而且将为医药、农业和工业的革新提供全新的思路。
一个基因就是一个产业，基因工程将成为21世纪的支柱产业。基因组研究正在酝酿一场制药工业革命。一种疾病对应一个或多个基因，如果能克隆这个基因，就意味着拿到了治病和制药的秘方。而基因专利的合法化，又保证了专利拥有者的高额利润回报。1995年以来，欧、美一些研究单位和公司的触角已经伸向基因资源极其丰富的中国。中国面临着严峻的挑战。
3 中国HGP的现状
1987年我国在“863”计划中开始设立人类基因组研究课题。1993年国家自然科学基金委批准了“中华民族基因中若干位点基因结构研究”的重大项目，标志着中国HGP的正式开始。1996年我国又启动了“重大疾病相关基因的定位、克隆、结构与功能研究”，标志着这一计划已进入实质性的发展阶段[5]。1999年9月，我国获准参加人类基因组计划(HGP)，成为继美、英、日、德法之后第六个国际HGP参与国。在科技部和中科院的资助下，我国将完成这一计划中1%的测序任务，即3号染色体上3 000万个碱基的测序任务。我国测序的这段染色体将是基因密集的区段，估计将有750～1 000个基因，蕴藏着极大的开发资源。它代表着中国科学家在未来的基因工程研究——产业中占有一席之地。
我国科学家携手攻坚HGP研究并取得了一批成果。我国科学家测序过的70万个碱基对已在国际基因数据库中予以公布。本着“突出重点，有所为，有所不为”的方针，我国HGP所侧重研究的是疾病相关基因以及重要生物功能基因的结构和功能研究。近年进展：遗传性疾病致病基因的研究取得突破性进展，湖南医科大学夏家辉教授等首先发现神经性耳聋的致病基因GBJ3，并克隆到定位于11号染色体上的多发性外生性骨疣的致病基因；同时在肝癌、鼻咽癌、白血病、原发性高血压、精神病等易感基因研究方面取得了较大进展；在建立了东北、西南12个少数民族以及南北两个汉族人群永生细胞株库的基础上，开展了我国多民族基因组多样性的比较研究。
4 中国HGP的未来
瞻望未来，中国HGP应采取以下对策，以期跟上科学技术和时代前进的步伐。
1)肩负着国家和民族希望的中国科学家，要发扬伟大的“两弹一星”精神，集中人力、物力、财力，统一领导，统一攻关，重拳出击，以期在重大疾病相关基因研究方面取得突破，并迅速申请专利，为我国21世纪医学及基因相关产业打下基础。
2)吸收和借鉴国外在HGP研究中采用的最新技术和方法，拿来主义，为我所用。
3)加强后基因组研究(蛋白质组研究)。基因组测序，“只是万里长征走完了第一步”。
4)基因工程产品在医药卫生保健和其他方面的应用越来越多。目前产值已达百亿美元。正在逐渐成为名副其实的“朝阳工业”，可以说树立了科学与技术相结合的典范。应加大中国HGP科研成果向企业的技术转让，以期实现科技向生产力的转化。
5)江泽民主席强调“创新，是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”。如果人才、技术、资金条件成熟，中国应开展PGP(植物基因组计划)研究：如水稻、小麦、棉花、中国珍稀植物银杏等，AGP(动物基因组计划)研究如：猪、牛、羊、中国珍稀物种熊猫、虎等。
6)基因技术也是一把“双刃剑”，有人预言基因武器将在未来10年内出现。
(本文承蒙第四军医大学社科部郭照江教授指导，特此致谢)
作者简介：杜可军(1973-)，男，河南新乡人，1997年毕业于河南医科大学预防医学系，现于第四军医大学预防医学系军卫教研室攻读硕士。
参考文献：
[1] MARSHAU E.Human Genome Project:A strategy for sequencing the Genome 5 years early[J].Science,1995,267:783.
[2] GUYER R.How is the HGP doing and what have we learned so far[J].Proc Natl Sci USA,1995,92:10 841.
[3] VENTER J.A new strategy for genome sequencing[J].Nature,1996,381:364.
[4] 王志珍.后基因组—蛋白质组研究[J].生物化学与生物物理学报,1998，30:533-539.
[5] 阳剑波.面对21世纪人类圣餐中国该怎样分享[J].医学与哲学，1998，19：393-396.
摘要：人类基因组计划的研究取得了令人瞩目的成就，其成果主要表现在“四张图”上：遗传图谱、物理图谱、转录图谱和序列图谱。结构基因组学时代正向功能基因组学时代过渡，新时代的最终目的，是阐明基因组所表达的真正执行生命活动的全部蛋白质的表达规律和生物功能。中国面临着严峻的挑战，必须采取相应对策，吸收和借鉴国外在人类基因组计划研究中采用的最新技术和方法，并不断创新。
中图分类号：Q343.1 文献标识码：A 文章编号：1002-0772(2000)09-0018-02
HGP and China Own HGP
DU Ke-jun CHEN Jing-yuan
(Department of Military Hygiene,The Fourth Military Medical University,Xi'an 710032,China)
Abstract：A great achievements has been made since the practice of HGP,the accomplishment is expressed in “four atlases”:genetic atlas,physical atlas,transcription atlas,and array atlas.The structual genomics is going into the functional genomics era,the terminal aim of the new times is expounding expressed regulation and biological function of protein that genome expressed and carried out life activity.Now China is facing an acute challenge upon how to develop its own HGP in 21th century.We must probe into its developing strategies,absorb and use the new technique and method in HGP research of other countries for reference,and make innovations continually.
Key Words：HGP;challenge;strategy
HGP(Human Genome Project)，即人类基因组计划，通过以美国为主的全球性国际合作，在15年内发现人类所有基因，破译全部遗传信息[1]。形象地说，画出一张人体基因图，确定23对46条染色体10万个基因30亿个碱基对的准确排序，读出和读懂基因密码。HGP是人类历史上第一次由全世界各国科学家、不同的学术派别共同培育的全球性科学共同体。
1 HGP的回顾
测定人基因组全顺序的动议是1985年5月在美国加州由Robert Sinsheimer组织的专门会议上提出的。同年诺贝尔奖获得者Renato Dulbecoo在“Science”上独立撰文，从人类基因组全序列对癌症研究的重要价值出发也提出了类似的动议[2]。1990年10月美国国会正式批准启动HGP计划。(仅美国政府就预算投资30亿美元)。至此HGP闪亮登场。包托美、日、德、英、法、中国在内的6个国家的科学家正联合起来，计划在1990～2005年15年时间里完成全部23对染色体上的基因组作图和DNA全长(30亿碱基)核苷酸序列分析。
10年以来，HGP取得了令人瞩目的成就。具体地讲，成果主要表现在“四张图”上：遗传图谱、物理图谱、转录图谱和序列图谱。在医学史上，格雷绘制的第一张人体解剖图奠定了近代医学的基础。而HGP所提供的“四张图”代表了第二代人体解剖图，它揭示的是基因组所蕴含的人体奥秘，从而奠定了21世纪医学和生命科学飞跃发展的基础。
HGP研究取得的重大进展，带动了一系列相关技术的快速发展[3]。例如大规模DNA测序技术的相继出现：毛细管凝胶电泳法、质谱法、原子探针显微镜测序法、流动单分子荧光检测法、DNA芯片测序、序列标记连接子法、大规模平行实测法等。
迄今为止，科学家已经完成人类基因组图谱测定工作的1/3，人类基因组的“工作草图”将有望于2000年春天完成，精确的人体基因组图谱有望于2003年前最终绘制出来。
2 HGP的瞻望
随着人体遗传基因密码的破译，6 000多种单基因遗传病和严重危害人类健康的多基因遗传易感性疾病(艾滋病、恶性肿瘤、心血管疾病)，都有望得到预测、预防、早期诊断、治疗。需要强调的是基因诊断，可以在症状出现以前作出，因此对优生优育、疾病的预防等具有不可估量的价值。
科学家要做的不仅要了解人类基因组的语言信息，还要了解其语义信息和语用信息。因此后基因组时代(postgenome Era)的来临不可避免[4]。新时代的最终目的，是阐明基因组所表达的真正执行生命活动的全部蛋白质的表达规律和生物功能，也即蛋白质组研究。主要的研究手段为双向凝胶电泳、双向高效柱层析、质谱技术和生物信息学(bioinformatics)。蛋白质组研究不仅是21世纪整体细胞生物学最重要的内容，而且将为医药、农业和工业的革新提供全新的思路。
一个基因就是一个产业，基因工程将成为21世纪的支柱产业。基因组研究正在酝酿一场制药工业革命。一种疾病对应一个或多个基因，如果能克隆这个基因，就意味着拿到了治病和制药的秘方。而基因专利的合法化，又保证了专利拥有者的高额利润回报。1995年以来，欧、美一些研究单位和公司的触角已经伸向基因资源极其丰富的中国。中国面临着严峻的挑战。
3 中国HGP的现状
1987年我国在“863”计划中开始设立人类基因组研究课题。1993年国家自然科学基金委批准了“中华民族基因中若干位点基因结构研究”的重大项目，标志着中国HGP的正式开始。1996年我国又启动了“重大疾病相关基因的定位、克隆、结构与功能研究”，标志着这一计划已进入实质性的发展阶段[5]。1999年9月，我国获准参加人类基因组计划(HGP)，成为继美、英、日、德法之后第六个国际HGP参与国。在科技部和中科院的资助下，我国将完成这一计划中1%的测序任务，即3号染色体上3 000万个碱基的测序任务。我国测序的这段染色体将是基因密集的区段，估计将有750～1 000个基因，蕴藏着极大的开发资源。它代表着中国科学家在未来的基因工程研究——产业中占有一席之地。
我国科学家携手攻坚HGP研究并取得了一批成果。我国科学家测序过的70万个碱基对已在国际基因数据库中予以公布。本着“突出重点，有所为，有所不为”的方针，我国HGP所侧重研究的是疾病相关基因以及重要生物功能基因的结构和功能研究。近年进展：遗传性疾病致病基因的研究取得突破性进展，湖南医科大学夏家辉教授等首先发现神经性耳聋的致病基因GBJ3，并克隆到定位于11号染色体上的多发性外生性骨疣的致病基因；同时在肝癌、鼻咽癌、白血病、原发性高血压、精神病等易感基因研究方面取得了较大进展；在建立了东北、西南12个少数民族以及南北两个汉族人群永生细胞株库的基础上，开展了我国多民族基因组多样性的比较研究。
4 中国HGP的未来
瞻望未来，中国HGP应采取以下对策，以期跟上科学技术和时代前进的步伐。
1)肩负着国家和民族希望的中国科学家，要发扬伟大的“两弹一星”精神，集中人力、物力、财力，统一领导，统一攻关，重拳出击，以期在重大疾病相关基因研究方面取得突破，并迅速申请专利，为我国21世纪医学及基因相关产业打下基础。
2)吸收和借鉴国外在HGP研究中采用的最新技术和方法，拿来主义，为我所用。
3)加强后基因组研究(蛋白质组研究)。基因组测序，“只是万里长征走完了第一步”。
4)基因工程产品在医药卫生保健和其他方面的应用越来越多。目前产值已达百亿美元。正在逐渐成为名副其实的“朝阳工业”，可以说树立了科学与技术相结合的典范。应加大中国HGP科研成果向企业的技术转让，以期实现科技向生产力的转化。
5)江泽民主席强调“创新，是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”。如果人才、技术、资金条件成熟，中国应开展PGP(植物基因组计划)研究：如水稻、小麦、棉花、中国珍稀植物银杏等，AGP(动物基因组计划)研究如：猪、牛、羊、中国珍稀物种熊猫、虎等。
6)基因技术也是一把“双刃剑”，有人预言基因武器将在未来10年内出现。
(本文承蒙第四军医大学社科部郭照江教授指导，特此致谢)
作者简介：杜可军(1973-)，男，河南新乡人，1997年毕业于河南医科大学预防医学系，现于第四军医大学预防医学系军卫教研室攻读硕士。
参考文献：
[1] MARSHAU E.Human Genome Project:A strategy for sequencing the Genome 5 years early[J].Science,1995,267:783.
[2] GUYER R.How is the HGP doing and what have we learned so far[J].Proc Natl Sci USA,1995,92:10 841.
[3] VENTER J.A new strategy for genome sequencing[J].Nature,1996,381:364.
[4] 王志珍.后基因组—蛋白质组研究[J].生物化学与生物物理学报,1998，30:533-539.
[5] 阳剑波.面对21世纪人类圣餐中国该怎样分享[J].医学与哲学，1998，19：393-396.