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于军:从人类基因组计划到精准医学(二)

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    2016-5-11 14:49
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    发表于 2016-5-11 14:53:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
    奠基中国基因组学研究
      
           随着“人类基因组计划”进入实质性运作阶段,短短几年里,酵母、线虫、果蝇、拟南芥等基因组逐一被解读,照此速度,用不了几年,人类、小鼠、大鼠、水稻、玉米等大型基因组也将被完全解读。
      
           中国科学家是如何看待这一新的发展领域?中国要不要参与“人类基因组计划”?中国要不要建立基因组学技术平台? 这些问题一直萦绕在于军的心头。
      
           当他把这些想法告诉导师梅纳·欧森,得到了全力支持。“我的老师一直支持我把所学的东西带回中国,推动中国基因组学研究的发展。在他的心中,科学没有国界、没有所属,科学研究的目标是无偿地造福全人类。”于军说。
      
           同时,于军结识了在华盛顿大学做博士后研究的病理学家汪建,和当时在丹麦工作的人类遗传学家杨焕明博士。
      
           1997年11月,于军与杨焕明、汪建等科学家共同参加了中国遗传学会青年委员会在湖南张家界召开的基因组学研讨会,这是我国学术界第一次召开基因组学相关研究的研讨会。当时任职于华盛顿大学人类基因组中心的于军,本来只有一个主题报告,但是因为报告引起与会者的强烈反响,最终作了四次发言。
      
           后来在多次公开场合,汪建都说:“在‘张家界会议’上,连续三天,于军给参会的人们作了基因组学研究的大科普,开启了中国基因组学研究的先河,是他把美国的基因组学研究带回了中国。”
      
           1998年4月,杨焕明与于军、汪建接受了中科院遗传所的聘请,担任即将成立的“人类基因研究中心”的正、副主任。同年8月,来自中外的200多位科学家参加了中国科学院遗传所“人类基因组中心”的揭牌仪式。
      
           中心成立之初,规模只有十几人,怎么能担当“人类基因组计划”这样一个人类科学史上里程碑式的项目呢? 很多人为他们捏了一把汗。于军暗自下定决心:把住科学关,尽快培养人才,制定切实可行的技术路线。
      
           美国权威的《科学》杂志登出了中心成立的消息,称“这是一支潜在的基因组学研究力量”。这一预测很快在中国科学家的努力下被印证了。
      
           为了满足完成人类基因组计划中国部分所需的资金和人员,1999年9月,杨焕明、汪建和于军三人组建了华大基因研究中心,短时间内就成长为拥有两个研究基地、近600人的基因组研究队伍。同年,于军开始为国内基因组学研究培养人才,并积极协调在“人类基因组计划”已经分配完的任务中“匀”给中国一小部分。最终,他以测定鼻咽癌易感基因的名义,向美国负责3号染色体测序的理查·吉博思(Richard A.Gibbs)要了短臂末端的30兆碱基,也就是人类基因组测序工作的1%。
      
           当11辆大卡车拉着第一批11台DNA测序仪缓缓驶进位于北京空港开发区的“华大基因”时,实验室里一片沸腾,启动中国“人类基因组计划”的“装备”到位了。在于军等中国科学家的竭力推动和努力下,在强伯勤院士和陈竺院士的协力支持下,在科技部以专项形式支持下,“1%”的人类基因组测序计划得以顺利完成。中国成为唯一一个参与国际人类基因组计划的发展中国家。
      
           2003年,历时13年,耗资近10亿美元的“人类基因组计划”宣告完成,于军代表中国科学家参加了在华盛顿举行的庆祝仪式。此时,距1953年美国科学家詹姆斯·华生(James D.Watson)发布DNA双螺旋模型过去了整整半个世纪。
      
           在于军和学生们译著、近期刚刚出版的《基因组科学的甲子“羽化”之路:从人类基因组计划到精准医学》一书中,梅纳·欧森博士亲自写了导读,详细叙述了詹姆斯·华生的科学思想是如何影响他们这一代人的。同样,梅纳·欧森的思想也影响了下一代人。于军在他的导读中也叙述了“人类基因组计划”和“精准医学计划”的来龙去脉,介绍其对生命科学发展的影响。
      
           将研究推向单细胞和单分子
      
         “科学的发展历程往往不是线性的,一般都有个关键突破,然后带动一系列的新发现,导致飞跃性的进步。DNA测序技术给生命科学带来的一系列创造性发展就是最好的例证。”于军说。
      
           1998年回国后,于军主持了“人类基因组计划北京部分”,又先后主持了“中国杂交水稻基因组计划”、“家蚕基因组计划”、“鸡基因组多态性研究计划”等多项大型基因组研究计划,提出了一系列基因组学的新概念和系统理论,为中国基因组学的起步和发展奠定了坚实基础。这些成就也带来了国际性声誉,于军被《科学美国人》(Scientific American)评为首届年度全球科研领袖,获得发展中国家科学院农业科技奖等奖项,并受邀帮助沙特阿拉伯主持椰枣基因组研究,帮助沙特建设了基因组学研究所。
      
           在系统理论方面,他提出“五流同悟”,将基因组生物学分为信息流、操作流、分室流、平衡流和可塑流,并建议五流平行思考和研究,以理解生命的发生、传承和变演。
      
           在不断创新技术和思想的基础上,他已经将研究推向单细胞和单分子。
      
         “要做的事情还很多,需要新的分解、探索、思考。我们还不能直接测定主要生物大分子RNA的序列,对RNA的化学修饰和功能的研究还在入门阶段。我们还没有能力跟踪活体细胞中基因产物的运动和分布,找到病理情况下的异化,比如癌症细胞的发生和转移。”于军说。
      
           今年,精准医学被纳入“十三五”规划,于军也在积极策划和参与“精准医学”方面的研究。“要实现精准医学,首先是测量技术和手段的精准。”于军正在申请国家自然基金的一个仪器研发项目,以纳米孔DNA测序仪为目标,在他看来,这将是“终极版”的测序仪,不仅可以测DNA,也可以测RNA。
      
           与此同时,他还在积极申请一个关于肿瘤的精准医学研究项目。于军认为,在未来五年内,人类基因组在过去500代(以20年为一代人)里积累的群体多态性会全部被找出来,这些多态性与人类疾病的关系也会在未来十年里基本搞清楚。可以说,“人类基因组计划”的真正“续集”是“精准医学”时代的到来。
      
           今年3月,于军度过了甲子之寿。虽然他早已是基因组学领域的大家,他培养的逾百位基因组学和生物信息学交叉人才已成为国内外相关领域的研究骨干,但是,他依然如当初投身于基因组学研究时那样,充满对前沿性科学研究的激情和设想。
      
            他的科研创新还在继续,他对生命科学的思考从未停歇。
      
    (转自文汇报)

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