【正文】 時(shí)代的到來(lái)。 DNA 測(cè)序、基因組數(shù)據(jù)分析本身也成長(zhǎng)為生物技術(shù)和制藥業(yè)的源頭產(chǎn)業(yè)。 高速自動(dòng) DNA 測(cè)序技術(shù)的建立，帶動(dòng)了生物信息學(xué)的發(fā)展，信息化的生物資源使得現(xiàn)代分子生物技術(shù)有了用武之地，因而帶動(dòng)了整個(gè)生命科學(xué)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，形成了良好的互動(dòng)關(guān)系。它正導(dǎo)致許多新學(xué)科和產(chǎn)業(yè)的誕生： 基因組信息學(xué)以信息的收集、處理和分析為核心，發(fā)展出不同的方法學(xué)； 應(yīng)用基因組學(xué)以數(shù)據(jù)為依據(jù)，以信息的利用和開(kāi)發(fā)為目標(biāo)，為功能研究提供指導(dǎo)； 比較基因組學(xué)以跨物種、跨群體的基因組數(shù)據(jù)為主 體，研究物種的進(jìn)化、基因功能的演化和基因的調(diào)控，并為分類學(xué)家提供準(zhǔn)確的分子水平分類依據(jù)； 進(jìn)化基因組學(xué)以研究基因組的動(dòng)態(tài)變化和基因的變異為依據(jù)，推演出精確的分子時(shí)鐘和基因組進(jìn)化的機(jī)制與時(shí)間； 蛋白質(zhì)組學(xué)將由基因組和基因的 DNA 序列數(shù)據(jù)，鑒定出特定細(xì)胞的所有蛋白質(zhì)并精確地定量其表達(dá)水平。 基因組學(xué)研究另外一個(gè)突出的特點(diǎn)是它的系統(tǒng)性。 (十二 )新學(xué)科和產(chǎn)業(yè)的誕生 基因組研究一改 模型導(dǎo)向 的傳統(tǒng)生命科研模式，凸現(xiàn)出其 數(shù)據(jù)導(dǎo)向 的特點(diǎn)，形成了以生物信息學(xué)為導(dǎo)向的全新的生命科學(xué)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。藥物的針對(duì)性越強(qiáng)，其效果將越好，副作用也越小。今后，醫(yī)生有望拿著病人的基因圖譜，準(zhǔn)確而迅速地找到病根，制定出最佳的治療方案。在 HGP 進(jìn)展過(guò)程中建立起來(lái)的基因組學(xué)、生物信息學(xué)技術(shù)，將對(duì)生物相關(guān)學(xué)科和產(chǎn)業(yè)起到巨大的推動(dòng)作用。世界各國(guó)也因此受益無(wú)窮。 (十一 )影響 在自然科學(xué)史上， HGP 的影響將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò) 曼哈頓 原子彈工程和 阿波羅 登月計(jì)劃，它是 21 世紀(jì)生命科學(xué)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)。 2020 年 5 月 18 日，人類基因組計(jì)劃 于宣告完成。 2020 年 4 月 14 日，美、英、日、法、德和中國(guó)科學(xué)家宣布共同繪制完成人類基因組序列圖，跨越 13 年的國(guó)際 HGP 提前完成。英國(guó)首相布萊爾以衛(wèi)星電視的形式參與了這個(gè)發(fā)布會(huì)。 2020 年 6 月 26 日上午 10時(shí)，美國(guó)前總統(tǒng)克林頓在白宮舉行的記者招待會(huì)上鄭重宣布，由一批國(guó)際 科學(xué)家組成的人類基因組計(jì)劃已經(jīng)完成人類基因組框架圖。這一項(xiàng)目主要由科技部、科學(xué)院資助。 1%項(xiàng)目 是指由中國(guó)承擔(dān)的由我所人類基因組中心完成的人類 3 號(hào)染色體短臂上的一個(gè)約 30 Mb 的區(qū)域的測(cè)序任務(wù)。 1999 年 7 月，中科院遺傳研究所人類基因組中心暨北京華大基因研究中心，代表中國(guó)在人類基因組測(cè)序參與者索引 (HGSI)注冊(cè)，同年 9 月被正式接納為 國(guó)際測(cè)序俱樂(lè)部 成員，中國(guó)成為第六個(gè) 參與人類基因組測(cè)序的國(guó)家。 中國(guó) 始于 1993 年，是國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、國(guó)家高技術(shù)計(jì)劃、和國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃共同資助的 重大項(xiàng)目 。 日本 在美國(guó)的推動(dòng)下于 1990 年開(kāi)始的。對(duì)人類基因組計(jì)劃的貢獻(xiàn)在 3%左右。 1983 年年底，諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者道賽特以自己的獎(jiǎng)金建立了人類多態(tài)性研究中心。自 1993 年開(kāi)始，倫敦的桑格中心成為全世界最大的測(cè)序中心，它獨(dú)立完成了人類基因組 30%以上的測(cè)序任務(wù)。全國(guó)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一從 英國(guó)人類基因組資源中心 39。 英國(guó) 1989 年 2 月，英國(guó)開(kāi)始了 人類基因組計(jì)劃。其總體規(guī)劃是準(zhǔn)備在 15 年內(nèi)至少投入 30 億美元，進(jìn)行對(duì)人類的基因組分析。沃森擔(dān)任第一任主任。 1989 年，美國(guó)成立 國(guó)家人類基因組研究中心 39?？傤~年 億美元。在紐約冷泉港討論會(huì)上，諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者吉爾伯特以及伯格主持了 人類基因組計(jì)劃 的專家會(huì)議。 1985 年 6 月，美國(guó)能源部提出 人類基因組計(jì)劃 的初步草案。 核心內(nèi)容是測(cè)定人的基因組脫氧核糖核酸 (DNA)的全部序列，從而獲得人類全面認(rèn)識(shí)自我最重要的生物學(xué)信息，最終目標(biāo)是提供由數(shù)萬(wàn)個(gè)基因 元素 組成的人體生物學(xué) 周期 表 。物理圖以堿基數(shù)作為圖距，以序列標(biāo)記位標(biāo) (STS)為標(biāo)記。 (九 )、內(nèi)容： 繪制四張圖：物理圖、轉(zhuǎn)錄圖、遺傳圖、序列圖。 (八 )、方法： 把染色體打成很小的碎片；將碎片插入載體轉(zhuǎn)化，在大腸桿菌中大量擴(kuò)增；用模板提取，并去除 殘品 ；測(cè) 序；將天書般無(wú)法解讀的信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)資料。 由于生命物質(zhì)的一致性與生物進(jìn)化的連續(xù)性，以及 人類基因組計(jì)劃 所建立的策略與技術(shù)的通用性，這就意味著奠定著揭開(kāi)生命最終奧秘的基礎(chǔ)。 (五 )、啟動(dòng) 1990 年 10 月，美國(guó)能源部 (DOE)與國(guó)立衛(wèi)生研究院 (NIH)共同啟動(dòng)人類基因組計(jì)劃 (HGP)，原定投入 30億美元，用 15年時(shí)間完成該計(jì)劃。使人類基因組計(jì)劃成為美國(guó)歷史上規(guī)模最大參與人數(shù)最多的科學(xué)普及工作。人類在進(jìn)化和與疾病作斗爭(zhēng)的過(guò)程中，對(duì)自身的遺傳變異和疾病有了較大 的積累，也為研究自身提供了材料；人類基因組問(wèn)題解決了，可以直接運(yùn)用于解決其他生物基因組問(wèn)題；另外，從人類基因組計(jì)劃獲得的經(jīng)濟(jì)價(jià)值最大。但是在激烈的辯論中，人類基因組計(jì)劃不斷完善，美國(guó)政府不斷考慮各方意見(jiàn)，最后認(rèn)為人類基因組計(jì)劃是最重要的。最重要的是這樣幾張圖：遺傳圖、物理圖、序列圖，最優(yōu)先考慮、必須保質(zhì)保量完成的是 DNA序列圖。 1993 年修訂： 主要內(nèi)容包括：人類基因組的基因圖的構(gòu)建與序列分析；人類基因的鑒定；基因組研究技術(shù)的建立；人類基因組研究的模式生物；信息系統(tǒng)的建 立。 (三 )、目標(biāo) 最初的目標(biāo)： 通過(guò)國(guó)際合作，用 15年時(shí)間 (19902020)，構(gòu)建詳細(xì)的人類基因組遺傳圖和物理圖，確定人類 DNA 的全部核苷酸序列，定位約 10 萬(wàn)基因，并對(duì)其他生物進(jìn)行類似研究。這其中包括最常見(jiàn)的腫瘤、糖尿病、貧血、高血壓、精神病等。但后來(lái)發(fā)現(xiàn)，腫瘤的形成都與基因有關(guān)。美國(guó)能源部對(duì)原子彈爆炸幸存者及其后代的研究，科學(xué)家無(wú)法從一個(gè)或幾個(gè)基因來(lái)解釋，為什么隨著繁衍代數(shù)的增加，核輻射造成的畸形等逐漸減少甚至消失； 另一源頭是人類腫瘤計(jì)劃的失敗?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，不論單基因病還是多基因病，在發(fā)病過(guò)程中實(shí)際上都涉及很多基因的作用，只是被涉及基因的作用有主有次，有前有后。這一生命本質(zhì)同樣適用于人類賴以生存的自然界中其他的生命體。它由大約 30億個(gè)堿基組成，其中含有約 6 萬(wàn)個(gè)作為生命活動(dòng)基本單位的基因。生物界從最簡(jiǎn)單的病毒到最 高等的人類，基本的活動(dòng)都是合成蛋白質(zhì)的活動(dòng)，無(wú)一例外地都服從統(tǒng)一的由核苷酸組合而成的密碼的支配，所有的生物都在按照這個(gè)密碼體系進(jìn)行生命接力棒的傳遞。還有一些三聯(lián)體是無(wú)意義的。 1957年，正式提出了他的三聯(lián)體密碼假說(shuō)：在 DNA 分子中，三個(gè)核苷酸組成一種氨基酸的密碼，除每種氨基酸有自己的 三體密碼子 外，多余的密碼子是蛋白質(zhì)開(kāi)始合成和終止合成的符號(hào)。 )、 橫 ()所形成的各種組合代表某種字母和某個(gè)數(shù)字的原理出發(fā)，提出了 DNA 中的 4種核苷酸是以 3 個(gè)核苷酸組合在一起代表 蛋白質(zhì)分子中某個(gè)氨基酸的電報(bào)密碼。這樣， 4種核苷酸就會(huì)形成 44 4=64 種