“蛋白質(zhì)組的系統(tǒng)研究就像把水庫(kù)徹底放干，相關(guān)的藥靶蛋白都可以被發(fā)現(xiàn)，將可能給制藥界帶來(lái)難以想象的巨大前景。”軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院院長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士賀福初近日在接受筆者采訪時(shí)如是說(shuō)。2003年，人類(lèi)基因組全部序列圖宣告完成，人們?cè)跒檫@一輝煌成績(jī)歡呼之時(shí)，亦愈來(lái)愈清醒地意識(shí)到一項(xiàng)更艱巨、更宏大的任務(wù)已經(jīng)擺在面前——解讀人類(lèi)基因組這部“天書(shū)”。基因組功能闡明之后，生命科學(xué)幾乎在轉(zhuǎn)瞬之間進(jìn)入了新的紀(jì)元——后基因組時(shí)代。自此，生命科學(xué)研究經(jīng)過(guò)一個(gè)世紀(jì)的跋涉，重返近代生命科學(xué)的起始之地——蛋白質(zhì)領(lǐng)域。

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　　解讀基因先要研究蛋白質(zhì) 

 

　　破譯人類(lèi)基因組“天書(shū)”為何要從蛋白質(zhì)組研究著手？人類(lèi)基因組和人類(lèi)蛋白質(zhì)組這兩大計(jì)劃有何不同？賀福初院士解釋說(shuō)，人類(lèi)和老鼠外形雖是天壤之別，但基因組卻有99％相同。從大腸桿菌到啤酒酵母，從線蟲(chóng)、果蠅到魚(yú)同樣如此。何以“失之毫厘”而相差千里？生物蛋白質(zhì)數(shù)的差別大概是基因數(shù)差別的三個(gè)數(shù)量級(jí)左右，也就是說(shuō)，基因組學(xué)中微小的差異，在蛋白質(zhì)組學(xué)中可以被千倍甚至萬(wàn)倍左右地放大。因此，要解讀“天書(shū)”，就必須全面研究蛋白質(zhì)。此外，基因組圖譜只有一張，全球科學(xué)家來(lái)參與攻關(guān)都要?dú)v時(shí)10多年，而蛋白質(zhì)組圖譜每個(gè)器官、每個(gè)器官內(nèi)每一種細(xì)胞都有一張，并且在生理過(guò)程中和疾病狀態(tài)下也會(huì)發(fā)生相應(yīng)改變。所以，任務(wù)更加艱巨，道路更加漫長(zhǎng)。

　　賀福初指出，目前人類(lèi)蛋白質(zhì)組計(jì)劃整體發(fā)展情況可謂是全球群雄逐鹿。面對(duì)廣闊的研究前景，世界各國(guó)紛紛加緊投入，積極組建研究中心，設(shè)立重大項(xiàng)目，調(diào)兵遣將，力圖搶占該領(lǐng)域的科學(xué)與技術(shù)制高點(diǎn)。

　　8年來(lái)，人類(lèi)蛋白質(zhì)組示范計(jì)劃在理論與技術(shù)領(lǐng)域均取得長(zhǎng)足進(jìn)步。因此，去年9月，國(guó)際人類(lèi)蛋白質(zhì)組組織宣布全面實(shí)施該計(jì)劃。這必將全面帶動(dòng)生命科學(xué)與生物技術(shù)及生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，中國(guó)有必要也有能力在這一宏大計(jì)劃中發(fā)揮主流甚至主導(dǎo)作用。

　　蛋白質(zhì)組學(xué)研究提升疾病診治水平

　　賀福初介紹說(shuō)，統(tǒng)計(jì)顯示，如果以人類(lèi)主要的100～150種疾病進(jìn)行計(jì)算，應(yīng)該有3000～15000種蛋白質(zhì)具有成為藥物靶標(biāo)的可能。而人類(lèi)有史以來(lái)所創(chuàng)制的新藥僅2000余種，所用到的藥靶僅500余種，僅用其1/30到1/6。為什么？因?yàn)閭鹘y(tǒng)的藥靶蛋白篩選就像釣魚(yú)，這些藥靶就像游在淺水中的魚(yú)，它很容易被釣到，而在深水里，甚至是不在這個(gè)魚(yú)塘里的很多魚(yú)用經(jīng)典的方法是較難釣到或根本釣不到。所以從這個(gè)角度來(lái)講，蛋白質(zhì)組的系統(tǒng)研究就像把水庫(kù)徹底放干，相關(guān)的藥靶蛋白都可以被發(fā)現(xiàn)，將可能給制藥界帶來(lái)難以想象的巨大前景。

　　因?yàn)檫@項(xiàng)重大課題充滿(mǎn)誘惑和挑戰(zhàn)，即使全球科學(xué)家通力合作，也要干上至少10余年。因此，蛋白質(zhì)組計(jì)劃被認(rèn)為可與人類(lèi)科技史上具有劃時(shí)代意義的大科學(xué)工程——阿波羅“登月計(jì)劃”相媲美。阿波羅“登月計(jì)劃”讓人類(lèi)首次離開(kāi)生長(zhǎng)的“搖籃”——地球；人類(lèi)蛋白質(zhì)組又像天上的“月亮”，可以遠(yuǎn)望并憧憬，但難以企及并洞悉，所以人們稱(chēng)“人類(lèi)蛋白質(zhì)組計(jì)劃”為“生命科學(xué)登月計(jì)劃”。

　　賀福初指出，目前，世界各國(guó)都在高度關(guān)注蛋白質(zhì)組研究的最新進(jìn)展。從2003年基因圖譜繪制告一段落之時(shí)開(kāi)始，蛋白質(zhì)組研究已經(jīng)成為生命科學(xué)領(lǐng)域的“金鑰匙”。目前，這一計(jì)劃已成為當(dāng)今國(guó)際生命科學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域最活躍的學(xué)科前沿，其理論和技術(shù)應(yīng)用廣泛，成為人類(lèi)疾病預(yù)防診治研究的一個(gè)嶄新途徑和重要手段，因而受到各國(guó)政府高度重視并給予大力投入。

　　我國(guó)處蛋白質(zhì)組學(xué)研究領(lǐng)先地位

　　賀福初介紹說(shuō)，由于我國(guó)政府的高度重視，從上世紀(jì)末蛋白質(zhì)組學(xué)誕生伊始，我國(guó)蛋白質(zhì)組學(xué)研究迅速發(fā)展壯大。組建了迄今最大的專(zhuān)業(yè)化基地——作為國(guó)際總部的北京（國(guó)家）蛋白質(zhì)組研究中心等，發(fā)展了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)新方法和新儀器、新試劑，大幅提高了技術(shù)能力和科研水平，取得了一系列重要成就。2004年中國(guó)科學(xué)家首次在國(guó)際蛋白質(zhì)組學(xué)最頂級(jí)的專(zhuān)業(yè)刊物《分子細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)》發(fā)表文章，近幾年該刊物幾乎每期都發(fā)表中國(guó)科學(xué)家的成果，甚至同期刊登來(lái)自同一個(gè)單位的3篇文章（占全期文章總數(shù)1/7）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)在國(guó)際蛋白質(zhì)組學(xué)主要刊物上發(fā)表的論文數(shù)量已位列世界第2位。

　　同時(shí)，我國(guó)還在國(guó)際上牽頭進(jìn)行人類(lèi)肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃。賀福初介紹說(shuō)，我國(guó)之所以牽頭進(jìn)行這一計(jì)劃，是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期考量、認(rèn)真論證的結(jié)果。肝臟是人生命中最重要的器官之一，具有多種重要功能，與其他器官也有廣泛聯(lián)系，是人體的“發(fā)電廠”、“化工廠”、“信息集散中心”，是造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)的“搖籃”，也是血液的“源泉”。研究肝臟蛋白質(zhì)組既可從器官層面認(rèn)識(shí)人體組成規(guī)律，又可較全面了解人體生理功能。另外，肝病是我國(guó)人民的“宿敵”，全國(guó)一年的防治經(jīng)費(fèi)高達(dá)千億元以上。所以選擇肝臟作為突破口，顯得尤為迫切。

　　此外，現(xiàn)在“再生醫(yī)學(xué)”非常受到重視。而肝臟是終生保持旺盛再生能力的少數(shù)器官之一。因此，再生醫(yī)學(xué)發(fā)展地最好的模型至今還是肝臟。肝臟容易遭受多種毒物、異物的毒害、感染、污染，因而非常容易罹患疾病。學(xué)者們非常希望肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃能夠做出突出的成就，將人類(lèi)從肝臟疾病中解脫出來(lái)。 

　　賀福初介紹說(shuō)，在我國(guó)牽頭進(jìn)行的人類(lèi)肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃這一“登月計(jì)劃”中，有著被譽(yù)為“九大行星”的下屬課題。所謂的“九大行星”，是指人類(lèi)肝臟蛋白質(zhì)組表達(dá)譜和修飾譜、定位圖和連鎖圖、生理組與病理組，樣本庫(kù)、抗體庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)。目前，其架構(gòu)已基本搭成，這一系列研究的成果將進(jìn)一步奠定我國(guó)在該領(lǐng)域的國(guó)際核心地位。

　　目前，我國(guó)已構(gòu)建出世界第一張人類(lèi)器官蛋白質(zhì)組“全息”圖，這張圖的構(gòu)建成功，是我國(guó)在該領(lǐng)域樹(shù)立的一座重要里程碑，是計(jì)劃實(shí)施結(jié)出的第一個(gè)碩果，這是人類(lèi)有史以來(lái)首次揭示其自身器官的蛋白質(zhì)全構(gòu)成圖，因而對(duì)國(guó)際蛋白質(zhì)組學(xué)研究與人類(lèi)蛋白質(zhì)組計(jì)劃，均可能具有里程碑性質(zhì)。