前不久，歷經(jīng)多年論證、被譽為我國生命科學研究領域里程碑事件的中國人類蛋白質(zhì)組計劃(簡稱CNHPP)正式在京啟動，來自清華大學、北京大學、中國科學院、軍事醫(yī)學科學院、解放軍總醫(yī)院、復旦大學等40多所高校、科研機構(gòu)的近百名專家，共同見證了這一歷史性時刻。

　　蛋白質(zhì)組計劃和基因組計劃有何不同?中國的蛋白質(zhì)組研究在國際上處于什么位置?中國人類蛋白質(zhì)組計劃將如何進行?

　　圍繞上述問題，筆者獨家采訪了有關專家。

　　一問為什么要搞中國人類蛋白質(zhì)組計劃?

　　生，源于基因組;命，卻一定由蛋白質(zhì)組決定。只有蛋白質(zhì)組才能從根本上闡釋生命

　　相比“蛋白質(zhì)組”，“蛋白質(zhì)”一詞更為人們所熟知。它是生物體內(nèi)一種極為重要的高分子有機物，占人體干重的54%，1838年由荷蘭科學家格里特首先發(fā)現(xiàn)。

　　基于此，1994年，澳大利亞科學家率先提出“蛋白質(zhì)組”，意指某個時刻，某個組織、器官或個體中所有蛋白質(zhì)的集合，是一個整體的概念。

　　科學家們之所以對蛋白質(zhì)組產(chǎn)生濃厚興趣，還得從人類基因組計劃說起。2003年4月，經(jīng)由6國科學家歷時13年奮戰(zhàn)的人類基因組計劃畫上了句號。

　　“科學界曾經(jīng)認為，只要繪制出人類基因組序列圖，就能了解疾病的根源。但我們錯了。“國際蛋白質(zhì)組組織首任主席薩姆哈納什說，事實上，我們只了解10%基因的功能，剩下的90%仍是未知的。

　　“人們總以為蛋白質(zhì)組計劃是基因組計劃的附庸或者說是子產(chǎn)品，這也是一個誤區(qū)。人類基因組計劃并不像事前所預期的那樣，能夠逾越蛋白質(zhì)這一生物功能去揭示人類生、老、病、死的全部秘密，基因組序列只是提供了一維遺傳信息，而更復雜的多維信息則發(fā)生在蛋白質(zhì)組層面�！眹�際人類蛋白質(zhì)組計劃執(zhí)委、亞太蛋白質(zhì)組組織主席、中國科學院院士賀福初說，基因組和蛋白質(zhì)組的關系，好比詞典與文章、元素表與化工廠。

　　“基因組學中微小的差異，在蛋白質(zhì)組學中可以被千倍甚至近萬倍地放大，想要解密基因組，必須先系統(tǒng)認識蛋白質(zhì)組。”賀福初認為。

　　他舉例說，人體各個器官如耳、鼻、喉、心、肝、肺，其基因組完全相同，不同的是蛋白質(zhì)組。因此，不同器官形態(tài)、功能各異，是蛋白質(zhì)組在背后“操盤”。

　　“就像蛹化蝶，無論形態(tài)如何變化，基因組是不變的�！避娛箩t(yī)學科學院放射與輻射醫(yī)學研究所研究員錢小紅這樣比喻。在她看來，人的每一種生命形態(tài)，都是特定蛋白質(zhì)組在不同時間、空間出現(xiàn)并發(fā)揮功能的結(jié)果。比如，某些蛋白質(zhì)表達量偏離常態(tài)的高或低，就能夠表征人體可能處于某種疾病狀態(tài)。

　　“生，源于基因組;命，卻一定由蛋白質(zhì)組決定。只有蛋白質(zhì)組才能從根本上闡釋生命�！辟R福初進一步解釋道，“蛋白質(zhì)組，可以揭示疾病的發(fā)病機制和病理過程，發(fā)現(xiàn)新型診斷標志物、治療和創(chuàng)新藥物，可以全面提高疾病防診治水平。這個項目如完成，將揭示人體器官蛋白質(zhì)組的構(gòu)成，一旦哪一部位出現(xiàn)異常即可實現(xiàn) ‘GPS定位’，進而找到針對性的診斷措施、干預措施和預防措施�！�

　　二問中國能搞人類蛋白質(zhì)組計劃嗎?

　　以賀福初院士為代表的中國蛋白質(zhì)組研究團隊，在該領域向世界交上了一份漂亮的答卷，在某些方面已走在全球前列

　　近代以來，中國先后錯過了多次世界科技革命的機遇。蛋白質(zhì)組學研究，恰恰是我國生命科學中少數(shù)幾個能夠始終躋身世界前沿的科學領域。

　　據(jù)專家介紹，中國人類蛋白質(zhì)組事業(yè)的發(fā)展，也催生了一系列大型研究基地和覆蓋全國的協(xié)作網(wǎng)絡。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前包括中科院、教育部、衛(wèi)生計生委、軍隊以及湖南、廣東、重慶、浙江等在內(nèi)的省部級重點實驗室已超過10個。由賀福初院士發(fā)起，以軍事醫(yī)學科學院、清華、北大為代表的7家單位共同籌建的北京蛋白質(zhì)組研究中心，于2005年被確立為“人類肝臟蛋白質(zhì)組計劃”國際執(zhí)行總部，成為一座世界級的“生命之都”。

　　此外，自2000年至2010年，中國累計發(fā)表論文2800多篇，位列全球該領域第四。值得一提的是，最近4年，中國在該領域發(fā)文量直線上升，歷史性地達到1000多篇，年度論文發(fā)表數(shù)已躍居世界第二(第一為美國)，位居全國其他學科前列。

　　歷經(jīng)十余年的努力，中國蛋白質(zhì)組研究團隊向世界交上了一份漂亮的答卷：成功構(gòu)建迄今國際上質(zhì)量最高、規(guī)模最大的人類第一個器官——肝臟蛋白質(zhì)組的表達譜、修飾譜、連鎖圖及其綜合數(shù)據(jù)庫;首次實現(xiàn)人類組織與器官轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組的全面對接;在炎癥誘發(fā)腫瘤等方面，發(fā)現(xiàn)一批針對肝臟疾病、惡性腫瘤等重大疾病的潛在藥靶、蛋白質(zhì)藥物和生物標志物。如，2008年，張學敏課題組首次發(fā)現(xiàn)炎癥和免疫的新型調(diào)控分子CUEDC2，可作為腫瘤耐藥的新標志物，從而為克服癌細胞耐藥提供了原創(chuàng)性的藥物新靶點和治療新思路。2010年，周鋼橋課題組“逮到”肝癌的易感基因，為肝癌的風險預測和早期預警提供了重要理論依據(jù)和生物標記……上述幾項成果均發(fā)表于國際頂級的《科學》《自然》系列雜志。

　　三問中國人類蛋白質(zhì)組計劃怎樣進行?

　　將分三個階段進行，計劃產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)將全景式地揭示人體蛋白質(zhì)組成及其調(diào)控規(guī)律，解讀人類基因組這部“天書”

　　世界蛋白質(zhì)組學領域內(nèi)的新一輪科技競賽已開始。中科院院士張玉奎指出，雖然中國在蛋白質(zhì)組一些領域走在了世界前列，但國外有些團隊如今正快馬加鞭。這警醒我們：必須加快步伐，否則很快將被甩出第一陣營。

　　“逆水行舟不進則退，我們絕不能喪失已經(jīng)取得的優(yōu)勢�！辟R福初說。

　　據(jù)悉，中國人類蛋白質(zhì)組計劃將分三個階段展開。第一階段，全面揭示肝癌、肺癌、白血病、腎病等十大疾病所涉及主要的組織器官的蛋白質(zhì)組，了解疾病發(fā)生的主要異常，進而研制診斷試劑、篩選藥物，力爭2017年左右完成;第二階段，爭取覆蓋中國人的其他常見疾病，提升中國人群疾病的防治水平;第三階段，實現(xiàn)人類更多疾病的覆蓋。

　　當前，全球每年產(chǎn)生的生物數(shù)據(jù)總量高達EB級(10的18次方比特)，生命科學領域正在爆發(fā)數(shù)據(jù)革命。生物數(shù)據(jù)最大的是基因組數(shù)據(jù)，它完成后，蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)無疑將成為更大、更重要和更核心的科學數(shù)據(jù)。我國已部署建設的蛋白質(zhì)科學基礎設施將相繼投入運行，這是國際上最大的蛋白質(zhì)組學研究基地，將有力支撐和推動中國人類蛋白質(zhì)組計劃的實施和大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。中國人類蛋白質(zhì)組計劃產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)將全景式地揭示人體蛋白質(zhì)組成及其調(diào)控規(guī)律，解讀人類基因組這部“天書”。

　　“這項計劃，是以中國重大疾病的防治需求為牽引，發(fā)展蛋白質(zhì)組研究相關設備及關鍵技術，繪制人類蛋白質(zhì)組生理和病理精細圖譜、構(gòu)建人類蛋白質(zhì)組‘百科全書’，為提高重大疾病防診治水平提供有效手段和中國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供原動力�！辟R福初說，“我們首先看重科學價值，其次才是經(jīng)濟效益，因為這是真正的原始創(chuàng)新，是中國能夠引領世界科技發(fā)展的重要領域之一�！�