大科学计划

p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 全球每年约有70万例左右的新发肝癌病人，其中35万例以上在中国。中国是肝病大国，同时也是肝癌大国。一直以来，人类和肝病的斗争不曾停歇。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “得了肝癌不可怕，怕的是其复发转移，要抑制肿瘤的复发和转移，需要对其表达的标志蛋白分子进行监测和预警。如果执行肝脏基本代谢及解毒功能的蛋白质表达量降低，而与肿瘤侵袭迁移相关蛋白质分子群的表达量增高，预示着患者预后较差，是术后的重点监测对象。”军事科学院军事医学研究院研究员姜颖说，在完成计划“两谱、两图、三库”的科学目标后， 研究团队正在做的是对肝癌等疾病进行蛋白质组分子分型和个性化临床诊疗及干预方案的制定。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 而姜颖所说的“计划”，是始于2004年由我国领衔主导的，美、英、法等17个国家顶尖科学家团队参与的“国际人类肝脏蛋白质组计划”。上述研究成果，近日将以论文形式刊发于国际知名期刊。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 在10月27—29日召开的2018世界生命科学大会上，国际人类肝脏蛋白质组计划亮相中国生命科学领域重大成果展示区。计划目前进展如何？我国又为何能牵头实施这一生命科学领域的国际大科学计划？科技日报记者就此展开采访。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 解密基因组，绕不开蛋白质组 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 说到蛋白质组计划，就不得不提到人类基因组。2003年，随着人类基因组计划的完成，人类基因的注释与确认成为生命科学面临的重要任务之一。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “基因组和蛋白质组的关系，好比词典与文章、元素表与化工厂的关系。”时任国际人类蛋白质组计划执委、中科院院士贺福初说，蛋白质是生命活动的主要执行者，想要解密基因组，必须先系统认识蛋白质组。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 2002年，师从著名遗传学家谈家桢的贺福初院士率先提出人类肝脏蛋白质组计划，并提出建立蛋白质组“两谱、两图、三库”的科学目标，得到了国际同行的广泛响应。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “我国牵头的国际人类肝脏蛋白质组计划，作为国际人类蛋白质组计划的首批计划之一被优先启动，美国牵头的是人类血浆蛋白质组计划。”姜颖自2003年博士毕业后就投身人类肝脏蛋白质组计划，如今已是团队核心人物。她说，人类基因组计划是以染色体进行国际分工，人类蛋白质组计划则以人体的组织器官进行划分。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 之所以我国科学家将人类蛋白质组计划首个目标聚焦于肝脏，是因为中国有1.5亿以上的肝炎病毒携带者，每年死于病毒性肝炎及与病毒性肝炎相关的肝纤维化、肝硬化和肝癌的人数占世界总数半数以上，每年医疗费用逾千亿元（占国民生产总值的1％以上），控制肝病的发生发展和提高肝病患者的生活质量迫在眉睫。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该计划通过对肝脏蛋白质全景式、高通量和规模化的研究，解析肝脏蛋白质在生理、病理过程中的功能意义，发现一批肝脏疾病的新型诊断标志物、药物作用靶标和创新药物，为全面提高疾病预防诊治水平、降低医疗费用提供有效手段。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 从1%跨越到30%，从参与走向引领 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 作为开发疾病预防诊治药物和技术的直接靶体库，人类蛋白质组已成国际生物科技研发的战略制高点。国家自然基金委、科技部“863”“973”计划以及《国家中长期科技规划纲要》中，都对蛋白质组学研究予以持续支持。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 值得关注的是，在国际人类肝脏蛋白质组计划中，中国承担其中30%的工作量。而此前，中国参与由美国领导的人类基因组计划，仅承担其中1%的工作任务。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 从1%到30%的跨越，意味着中国在国际大科学计划中从参与走向了引领，背后是中国蛋白质组学的厚积薄发。贺福初表示，在国家大力支持下，中国蛋白质组学很快建立起比较完善和先进的技术体系，涌现出一批优秀的蛋白质组学科技人才，产出一批具有重大影响的科技成果，较早地在国际上发出了自己的声音，有了更加重要和突出的话语权，国际学术影响和地位不断提升。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “贺福初院士敏锐意识到蛋白质组成为国际战略资源竞争点，如果不从源头进行创新占领制高点，别人也不会跟着你的科学目标和技术策略走。”姜颖告诉记者，国际人类肝脏蛋白质组计划的实施过程中，贺福初院士一再强调要做“顶天立地”的科学，科学价值和社会效益的原始创新，是中国能够引领世界科技发展的重要因素之一。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 就在2010年，国际人类肝脏蛋白质组计划“两谱、两图、三库”的科学目标初步实现。我国科学家历时5年多的艰辛探索，完成了人类肝脏蛋白质组表达谱和修饰谱，绘制了蛋白质相互作用连锁图和定位图。“三库”则是建立符合国际标准的肝脏标本库、发展规模化抗体制备技术并建立肝脏蛋白质抗体库和建立完整的肝脏蛋白质组数据库。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 数据资源共享，驱动精准医疗发展 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “随着国际人类肝脏蛋白质组计划的开展，我们的研究成果大多以论文、专著形式发表，计划中所构建的数据资源全部开放、资源共享。”谈及计划的目前进展，姜颖以“两谱、两图”为例表示，2010—2015年间，研究人员将解析肝脏蛋白质组的分辨率加深、覆盖率扩大，可以鉴定更多以前“抓不到”的蛋白。“以前仅能鉴定六千多个蛋白质，现在我们可以鉴定到肝脏中一万多种蛋白质。而2015年以后，随着蛋白质组鉴定技术的通量化和微量化，我们有能力开展大规模、微量临床样本的蛋白质组鉴定了，与精准医疗的联系也越发紧密。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 姜颖亲历了中国蛋白质组计划从无到有、从跟着人家干到牵头引领的全过程。让她自豪的是，中国蛋白质组学的发展可以应用于我国重大疾病个性化治疗方案的制定，这是作为基础研究科研人员最为欣慰的。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “对126例肝癌及配对癌旁组织样本的蛋白质组数据产出后，我们发现，目前临床上认为的早期肝癌患者，其蛋白质组构成有很大不同，可以据此分成三种不同的蛋白质组亚型，而不同亚型的患者，术后应该对应不同的治疗方案。”姜颖说，科研人员监测发现，早期肝癌病人在进行手术切除后，约30%的患者术后复发转移的危险系数非常大，蛋白质组数据会为病人提供相应的候选靶向治疗方案。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 十多年间，国际人类肝脏蛋白质组计划交出了一份傲人的成绩单：成功构建国际上质量最高、规模最大的人类第一个器官——肝脏蛋白质组的表达谱、修饰谱、连锁图及其综合数据库；首次实现人类组织/器官转录组和蛋白质组的全面对接；发现一批针对肝脏疾病、恶性肿瘤等重大疾病的生物标志物、潜在药靶和蛋白质药物…… /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 2014年，经过多年论证的中国人类蛋白质组计划在京启动，将分三个阶段展开。第一阶段，全面揭示肝癌、肺癌、白血病、肾病等十大疾病所涉及的主要组织器官的蛋白质组，了解疾病发生过程中蛋白质组的主要异常改变，进而研制诊断试剂、筛选药物，力争2018年底完成；第二阶段，争取覆盖中国人的其他常见疾病，提升中国人群疾病的防治水平；第三阶段，实现人类更多疾病的覆盖。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “没有国际人类肝脏蛋白质组计划这一大科学计划的开展，就没有现在蛋白质组学的蓬勃发展和后续人类蛋白质组计划的实施，也就没有我国在该领域的全球影响力和主导地位。”贺福初表示，十多年间科研团队积累的技术、经验、人才等，都是如今开展人类蛋白质组计划不可多得的宝贵财富。 /p

10月8日记者获悉，由我国科学家领衔发起并主导的人体蛋白质组导航国际大科学计划（以下简称π-HuB计划）国际总部广东智慧医学国际研究院日前在广州成立。在以中国科学院院士贺福初为首的中国团队的组织带动下，π-HuB计划已联合全球科技力量合作构建了一张跨学科、跨领域、跨组织的协作网络，吸引了一批具有全球影响力的国际组织和科学家加盟。据贺福初介绍，π-HuB计划旨在绘制人类全生命周期、全球性重大疾病及代表性膳食模式、生存环境的蛋白质组图谱，解析人类蛋白质组构成原理和演变的规律，实现人体蛋白质组定位系统的精确空间定位、准确状态定性和人体从非健康状态到健康状态的精准导航。π-HuB计划将为人类健康管理、科学养生以及疾病精准防控诊治提供全新理论、技术和方法。

p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 第二届国际人类表型组研讨会（2018谈家桢国际遗传学论坛）上，“人类表型组计划国际协作组”和“中国人类表型组研究协作组”宣告成立，吹响了“人类表型组”国际大科学计划的集结号。会上传出信息：“人类表型组”国际大科学计划（一期）将在上海全面启动，并开展相关研究。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 从基因组到表型组：力图全面解读人类生命密码 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 中国科学院院士、复旦大学副校长金力与来自澳大利亚、美国的两位科学家担任“人类表型组计划国际协作组”理事会共同主席，来自16个国家的20多位相关领域顶级专家为协作组理事会成员。理事会下设“标准与技术规范”“知识产权、数据共享与数据安全”“伦理与法律社会问题”3个专业委员会，秘书处设在复旦大学人类表型组研究院。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 2014年，复旦大学筹备发起“人类表型组”国际大科学计划。2015年，科技部基础性工作专项支持启动全球首个大规模人类表型组研究项目《中国各民族体质人类表型特征调查》。2017年11月，“国际人类表型组计划（一期）项目”作为上海市首批市级科技重大专项予以立项，总经费5.57亿元。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 目前，国内外都已初步形成“人类表型组”国际大科学计划协作机制。国内已经汇聚北京大学、清华大学、复旦大学、中国科学院等30家高校和科研院所，以及20家三甲医院、5家国内知名企业，拟在上海、北京、重庆、广州等地分别成立人类表型组研究中心。在国际上，美国、英国、德国、日本等15个国家的21家著名研究机构专家参与，基本完成国际布局的前期协调工作。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 人类表型组计划国际协作组理事会主席、中国科学院院士、复旦大学副校长金力表示 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 初步计划先在上海精确测量1000个个体，每个人测量两万个指标，然后在全国范围内，精确测量1万个个体，每个人测量5万个指标；最后在全球五大洲代表性人群中进行测量，每个洲选取1万样本，每个人测量10万个指标。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 金力院士牵头组织的人类表型组研究团队不仅10年前就在泰州建立了20万人的大型健康人群队列并持续跟踪研究，还发展了国际领先的高通量、高灵敏、高特异分子表型检测技术，并早在2015年就牵头承担了国家科技部的“中国各民族体质人类学表型特征调查”基础性工作专项，为项目的实施打下了良好的人才、技术及前期工作基础。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 专项战略指导委员会荣誉主任杨胜利曾表示 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 全面解读人类生命健康密码，建立我们中国人自己的健康标准，不仅需要科学家们的协同努力，还需要更多公众的参与。” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 会议上，“人类表型组”国际大科学计划的实施路线图、合作机制和组织架构已基本明确，为国际大科学计划在全球范围内的正式启动实施迈出了最关键的一步。作为“人类表型组”国际大科学计划的主要发起方，中国将推动该计划与本国已有的重大科技基础设施产生联动，充分发挥出联动所产生的合力，并将其边界延伸，使中国的大科学基础设施发展成为向全世界开放的科研平台。此计划将形成全球人类表型组的参比图谱，帮助全球科学家进一步开展研究，解读出更多未知的信息。 /p