解密人类生命天书的必由之路
“谁能想到,蒙娜丽莎和小老鼠,外形虽是天壤之别,基因组却有99%相同,其中的奥秘在哪儿?根本原因在于千差万别的蛋白质组,正是它造就了不同生命的纷繁多姿。”北京蛋白质组研究中心主任贺福初院士曾这样阐述蛋白质组研究的重大意义。解密人类遗传信息和生命奥秘犹如一部“天书”,要解读这本“天书”是全世界科学家共同的愿望。大量事实表明,这是破解人类生命奥秘的必由之路。
金秋十月,在中心成立5周年之际,又传来好消息——曾被誉为“九大行星”的“两谱”、“两图”、“两组”、“三库”任务,即人类肝脏蛋白质组表达谱和修饰谱,定位图和连锁图,生理组与病理组,样本库、抗体库和数据库,基本架构已经完成,标志着蛋白质组“九大行星”架构里第一个“人体器官”正式诞生,进一步奠定了我国在该领域的国际核心地位,将有效帮助科学家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,为肝脏疾病的预警、预防、诊断和治疗提供科学依据。
中国科学家领导国际科技协作计划
肝炎是中国第一大疾病,肝癌为中国恶性肿瘤的第二号杀手。为寻找治疗肝脏疾病的金钥匙,2002年11月,当时年仅39周岁、中国科学院最年轻的贺福初院士在国际会议上提出了“人类肝脏蛋白质组研究计划”,并最终赢得了与会代表的广泛支持。一年过后,中国就被确定为该计划的唯一牵头国,贺福初院士为唯一主席。
人类肝脏蛋白质组研究计划的实施,无疑将会发掘出一批重要的功能蛋白,发现一批全新的药物靶标,催生一批治疗药物,为肝病预防、诊疗提供新策略,新技术,从而大大降低肝脏领域疾病医疗成本,提升中国和世界人民的健康水平。充满诱惑的重大课题,往往暗藏着失败风险。据悉,该项研究不仅比基因组计划更为复杂艰巨,而且需要资金数十亿,即使全球科学家通力合作,也要数十年时间。展望这项21世纪人类第一个大规模的科学合作计划,不少学者认为其难度已经超越“珠峰”,有的专家更是称其为“生命登月计划”,而中国新一代的青年科学家们将在这次伟大的“登月”行动中挂帅领航。
2004年6月,为整合国内外优势资源,在贺福初院士的推动下,由军事医学科学院、中国科学院、中国医学科学院、清华大学、北京大学、江中集团及北京生物技术和新医药产业促进中心共同创建了北京蛋白质组研究中心。2005年10月,中心正式入驻中关村生命科学园,开始作为国际“人类肝脏蛋白质组计划”总部,负责计划的全面实施。截至目前,已吸引了全球共18个国家、100多家实验室的数千名优秀科学家参与此项研究工作。
国际顶级刊物首次同期刊发同一单位3篇论文
《分子与细胞蛋白质组学》是蛋白质组学领域全球影响力最大的专业性刊物,许多科学家忙忙碌碌好几年甚至十几年,也难得发表一篇好文章。然而,2009年3月,一条消息却令所有业内人士羡慕不已,最新一期《分子与细胞蛋白质组学》同时发表了中心姜颖副研究员课题组、朱云平研究员课题组、钱小红研究员课题组共3篇高质量研究论文,创下该刊单期同一单位发文数之最。
5年里,中心科研人员连续奋战,忘我工作,取得了一项又一项重大成果。他们成功鉴定了人类肝脏蛋白质13000余种;构建了国际上最大规模的、含有3480多对高可信肝脏蛋白质相互作用的网络图,发现58种潜在的肝脏疾病候选基因、92种潜在肝脏表型基因和260多种新的信号通路调控分子;建立了国际上首个系统的人体器官蛋白质组数据库,被多个国际重要蛋白质组数据库和重要学术论文引用。
此外,中心还发现了脂肪肝、肝细胞病毒感染、癌变以及转移相关的蛋白质标志物群、潜在药靶和候选药物;揭示了骨形成负调控分子及其在机体骨量稳态调控中的作用机制等;寻找到了一批与肝癌、脓毒症鼻和咽癌等复杂疾病相关的易感基因。这些发现,为上述疾病的早期预防、早期预警、风险预测及个体化医疗打下坚实基础。
我国蛋白质组研究水平首次跻身世界前列
今年8月,由贺福初院士领衔的课题组再次获得的重大科学发现——在人类染色体的特殊位置发现了一个容易导致肝癌的易感基因区域。与此同时,《自然·遗传学》在线公布了这一原创性研究成果,这是该团队近两年发表的第11篇《自然》子刊论文,继续在该领域领跑国际同行。
领跑源于人才。从成立之日起,中心就着手组建了由31位不同领域知名专家、包括10位院士组成的学委会,以及由中国青年科技奖获得者周钢桥、张令强等为骨干的近300人的科研大军,基本形成了以院士领衔,中青年学者为骨干的科技创新团队。5年来,中心科技人员分别获得了国际蛋白质组学贡献奖和成就奖、谈家桢生命科学奖、求是奖、何梁何利奖、国家自然基金委创新研究群体、全军科技创新群体,另有3人获得中国青年科技奖,8人被评为总后科技银星、新星,2人获全国百篇优秀博士论文。
人才推动发展。2009年4月,张令强研究员课题组在肿瘤研究领域发现了一种重要的新型蛋白质,可以选择性地干扰抑癌基因,可能成为肿瘤防治的新型靶向分子;2009年8月,唐丽、杨俊涛博士等在前期大规模发掘人类胎肝新基因、新蛋白的基础上,经过长年的潜心探索研究,第一个发现了在肝脏中特异表达的免疫调控分子;2009年国庆前夕,在加拿大多伦多举办的首届“国际蛋白质组学高峰论坛”上,贺福初院士荣获“国际蛋白质组学成就奖”。这是我国首位科学家首次获此殊荣。
发展催生硕果。2005年至2010年9月,中心共发表学术论文230篇,影响因子合计1307。其中国际顶级刊物《自然》系列子刊、《科学》发表文章11篇。获省部级二等奖以上成果11项,其中国家自然科学奖二等奖3项、国家科技进步二等奖1项、军队科技进步奖一等奖1项和北京市科学技术一等奖3项。此外,还获得发明专利19项。
作为国际人类肝脏蛋白质组计划执行总部,目前,中心已经成为我国蛋白质组学国家重点实验室、全军基因组学与蛋白质组学重点实验室、“首都科技条件平台”。投资10多个亿的蛋白质药物国家工程研究中心、国家蛋白质科学基础设施即将开工,一个集科学研究、技术服务、成果转化为一体的综合基地初见雏形。正如国际著名蛋白质组学专栏统计所显示的那样,这一项项重大科研成果,一支支优秀人才团队,一台台高级实验设备,一幢幢现代科学大厦,还有一幅幅宏伟发展画卷,无不在向国人宣告——中国的蛋白质组研究水平已跻身世界前列。
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