书城自然科学生命的密码上
29175300000006

第6章 中国与人类基因组计划

1.永远不会再有的机会

在“人类基因组计划”发展中建立起来的基因组学理论、策略与技术,着眼于一个生物种的整个基因组的理念等,可以并已用来研究所有的生物基因组,开始了以DNA序列为基础的生命科学新纪元。“人类基因组计划”建立起来的技术平台,为寻找重要生物资源,寻找与克隆资源基因,提供了可靠快捷的手段。因此,大规模基因组测序技术与所提供的资源基因,已经理所当然地成为生物产业的“上游”与“源头”。因此内行人说:一个国家的人类基因组中心,当然要做基因组测序。

中国参与不参与序列图绘制的国际合作,已讨论了10年。如果认同人类DNA序列图是“重中之重”,关系到21世纪我国生命科学与生物产业的基础建设,不参与序列图绘制,这一步拉开了,将眼巴巴地使我国永远失去参与的机会。

苦头我们已开始吃了,一步被动,势必长期被动,全局被动,耽误国是。历史将证明,中国建立大规模的基因组序列图构建系统,只是时间的问题。越晚,我们民族付出的代价就越大。不做,就是我们的失职。历史将要追究所有人的责任,包括讨论中持不同意见的双方。因此,我国的决策部门,所有相关的研究人员,一直在沉重地、痛苦地思考这个问题。

最终中科院遗传所的“人类基因组中心”(简称北京中心)于1998年8月11日开张。1999年2月决定搞大规模基因组测序,4月预运行,以创造加入“国际测序俱乐部”的条件。7月7日在国际人类基因组测序协作组登记,申请加入“国际测序俱乐部”。

1999年9月1日,在伦敦举行的第五次人类基因组测序战略会议上,作为新的成员,北京中心与已为人类基因组做出卓越贡献的15个中心一起讨论战略,商议标准,界定区域,分析面临的问题,一起分享喜忧。占世界人口20%的中国,负责测定人类基因组序列的1%。

“国际测序俱乐部”听取了北京中心关于实验室面积、设计规划、设备类型及实际运行情况的数据统计;人员组成及素质、技术培训与实际运作等方面的情况介绍,以及依据设备、试剂、人员的实际投入与产出等所有数据做出的详尽预算。北京中心自信地宣布:保证中国科学院及其遗传所、中国中央政府及其他有关部门、地方政府和其他各种来源及中国民众对这一项目的财政支持,全额经费绝对能及时到位。

滴水穿崖,非一日之功。北京中心的关键设备运行情况与国际同行并驾齐驱,令人信服地说明中心人员已掌握全部的技术关键与细节,以及世界级中心的管理与运作。北京中心自豪地展示了自己测定的难度最大,投入最大,意外最多,准确率最高的区段,以及已递交的4个片段628Kb数据。这些数据,已使中国成为递交人类DNA序列数据最多的6个国家之一。北京中心对与国际同行同步,即在2000年春未完成“包干”区域的测序充满信心,并保证一半以上的序列达到“终图”的质量标准。

北京中心最后表示:在研究过前四次“战略”会议文件的基础上,保证恪守HGP精神,特别是有关数据的即时公布与免费分享的原则。北京中心还重申反对人类基因组基本信息专利的立场,保证不保留任何数据,不申请类似的专利。

由于中国注册较晚,第五次人类基因组测序战略会议原定会议程序并未有中国代表与会。为中国代表能及时与会,北京中心几位国际顾问四处联系,出谋划策。在各方的努力下,第五次人类基因组测序战略会议的主要负责人最后通过越洋电话,立即决定邀请中国代表与会,对此,各国代表纷纷祝贺。会场上数位代表或以旧交之了解,或以目睹之事实称赞中国的进步。HGP精神感人至深。

2.中国:由1%开始

“1%项目”是指由中国承担的,人类3号染色体短臂上的一个约30Mb区域的测序任务,该区域约占人数整个基因组的1%,因此简称“1%项目”。

截至1999年2月13日,北京中心已投入了28万余个测序反应,已完成申报投入50万个反应的一半以上,累计测定了110Mb的序列,相当于把这一区域测了3次。按国际标准,已递交国际数据库16.5Mb的一致性序列,已完成了“工作框架图”的55%。2000年4月,中国提前完成任务。

除了完成“工作框架图”的任务外,北京中心已建立了完成单个BAC的DNA序列,合计长度约00.9Mb,并建立了将几个BAC的序列组装的能力,已完成组装并递交了6个完整的BAC的序列组装成一个连续片段的能力,能将10个BAC克隆序列组装成1.1Mb的大片段。另外,建立了数据分析与基因鉴定的能力。24小时内,在内部网络中完成全部数据原初步分析。

“1%项目”尽管还会有争议,但它的意义,已逐步显示:

首先,显示了中国领导人与决策者的高瞻远瞩与英明果断。

中国参与国际“人类基因组计划”,正如国际同行与海外留学生所说的,充分显示了我国新一代领导人与决策者,对全球科技格局的了解和参与国际合作重大课题的新思维与新策略。中科院以1000万人民币的投入,创造了又一个“中国第一”,成为中国的HGP中最具影响与实际产出最明确的主要部分。而我国以500万美元的投入,进入五强国历时10年、总投资达50亿美元的HGP行列。这种在关键时刻所表现的远见卓识、决策的果断与经费到位的快速,都是前所未有的。

其次,改变了国际人类基因组研究的格局,提高了人类基因国际合作的形象,受到了国际同行,特别是参与“人类基因组计划”的各个中心以及发展中国家的欢迎与称颂。

国际合作、公众支持的“人类基因组计划”已历时10年,一直受到美国私人公司的挑战。国际“人类基因组计划”负责人一直希望提高国际合作的形象,而由于“人类基因组计划”投入巨大、技术复杂,使英、美、日、德、法之外的其他国家,望而却步,采取了“你成我拿,你干我看”的观望态度。多数国家,特别是发展中国家,一方面基于HGP对人类本身的认识与生物产业发展之攸关,在道义上力争共享人类基因组序列信息的权利;一方面由于不能直接参与而没有实际的发言权。

正在这个时候,中国的参与,无疑受到国际“人类基因组计划”团体与发展中国家的一致欢迎,至诚之心溢于言表。

在联合国教科文组织“国际生物伦理委员会”第六次会议上,我国委员杨焕明先生,作为发展中国家惟一真正参与“人类基因组计划”的代表,深感地位的改变:国际“人类基因组计划”负责人,希望我国代表多为HGP精神呼吁;发展中国家又希望我国能在“人类基因组计划”中多为他们争取权益。

其三,“1%项目”,使我国理所当然地分享“人类基因组计划”的全部成果与数据、资源与技术,拥有有关事务的发言权。

国际“人类基因组计划”是全球合作的跨国项目。不参与,就不能直接获得资源与技术;不参与,就不可能有发言权;不参与,就随时有失去分享数据的危险。

北京中心数次派人直接到美国最大、自动化程度最高、生物信息学最为先进的中心参观学习。所到之所,无不受到主要负责人亲自接待,具体介绍5~6个小时,并帮助培训掌握最核心的技术。我们测序的所有BAC克隆,都来自国际标准化文库,所有BAC信息都是由他们免费提供的。

国际“人类基因组计划”所受到的挑战,带来了我国在“人类基因组计划”有无发言权的问题。如这次与美国私人公司“塞莱拉”的谈判,事关世界各国能否继续分享人类基因组序列信息的大局。国际人类基因组中心的负责人向我们通报了情况并诚言:我们向您许诺,没有经过您参加的会议的讨论,我们不会做出任何决定。如果没有“1%项目”,这种情况是不可想象的。

其四,建立了我国自己的、接近世界水平的基因组研究实力。

通过参与而分享了国际人类基因组的资源与技术,我国在短短的6个月内,走过了别人积累10年的历程,缩短了可直接比较的差距。中国科学院遗传研究所人类基因中心的产数据IMb,相当于世界上最强的两个中心在1993年的年产量。我们已建立了一支训练有素的能打硬仗的队伍,建立了有自己特色的全套系列与技术,积累了世界级大规模中心的运作管理经验,奠定了进一步发展的坚实基础。

我国信息产业的上游——软件与硬件,已受制于人,我们民族已在为此付出代价。资源基因已成为一个国家发展的战略资源。争夺这一资源的“世界大战”已经打响。

2000年1月13日,企图垄断基因组信息的塞莱拉公司宣布:在中国的台湾与上海同时登陆。在台湾,他们得到了政界首要的支援,计划投资一亿美元。在上海,他们收购了原先以“测序服务”注册的外资公司GeneCore的95%的股份。塞莱拉公司的头头分开声称:得到中国富甲天下的动物,植物与人类的遗传的多样性资源,是塞莱拉公司扩大国际商务与基因组信息的基础。无疑,赛里拉公司此举是有“远见”的:一方面,以掌握了中国丰富的生物资源为宣传,直逼坚持“平等分享”原则的国际“人类基因组计划”;另一方面,以雄厚的资本:一期投资3亿美元,现股票市场估价为80亿美元,与强大的技术实力:拥有300台毛细管测序仪,号称“天下第三”的超大型计算机,妄图实现控制中国的生物资源的梦想。

中国的信息产业已失“源头”,又缺实力,正在走以市场换技术求发展的路子,我国的生物产业,再也不能重蹈“以资源换技术”的覆辙。

通过“1%项目”,我们已完全具备与塞莱拉等公司,在速度与成本上的竞争能力。“1%项目”已成为对付“塞莱拉”掠取我国生物资源的桥头堡。

建立我国的基因组测序的强大实力,与“塞莱拉”等公司抗争,是保护、发展、利用我国丰富的生物资源的重要前提。由于参与了“人类基因组计划”,随着“1%项目”的完成,我们与“塞莱拉”的抗争,不但不会影响我国的开放形象,相反,会进一步增进国际同行的理解与信任。

“1%”为21世纪的中国生物产业带来了光明和希望;历史将证明“1%”在中国科技史上的意义。