從安吉麗娜•朱莉進(jìn)行乳腺癌基因檢測、個性化DNA檢測被美國《時代》雜志評為年度最佳發(fā)明，到轉(zhuǎn)基因食品大討論，再到復(fù)旦大學(xué)日前關(guān)于曹操家族DNA的研究成果……今天，“基因”已當(dāng)之無愧地成為一個全民話題。
2003年，人類繪制成功第一幅基因組工程(HGP)草圖。10年來，由中國完成的基因測序物種目前已占全球一半以上，然而，專家表示，增強創(chuàng)新能力依然是我國基因組學(xué)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。
“買槍打鳥” 亟待轉(zhuǎn)型
作為全球最大的基因測序與分析研究中心，華大基因已完成近600個物種基因組測序和28200多個變異基因組研究。
“測繪基因序列就像繪制元素周期表，是一切生命科學(xué)研究的必備工具和新科學(xué)發(fā)現(xiàn)的創(chuàng)新源頭?！痹诮邮堋吨袊茖W(xué)報》采訪時，華大基因楊碧澄博士說。
而測序技術(shù)的升級換代無疑為基因組學(xué)發(fā)展提供了強大的驅(qū)動力。從最初的手動測序儀到第一代ABI自動測序儀、第二代數(shù)百萬個堿基大通量平行測序，再到第三代單分子實時DNA測序，繪制各種生物基因藍(lán)圖的成本和時間不斷縮減。在此過程中，我國DNA測序應(yīng)用能力也隨之大幅提升。
然而專家指出，目前國內(nèi)測序儀器基本仍依賴進(jìn)口。“如果我國基因組學(xué)研究總停留在用別國進(jìn)口的‘槍’來‘打鳥’的階段，怎么能夠指望超越別人?”中科院北京基因組所副所長于軍質(zhì)疑說。
在中科院院士趙國屏看來，我國測序儀原創(chuàng)能力不強與幾千年來看不起雕蟲小技的觀念不無關(guān)系，這導(dǎo)致國家對技術(shù)創(chuàng)新的重視程度不如知識創(chuàng)新。
綜合創(chuàng)新 沃土待培
“DNA測序是一門非常有用的技術(shù)，它對科學(xué)發(fā)展的意義超過航空母艦對現(xiàn)代戰(zhàn)爭的意義?！庇谲娬f。
相關(guān)技術(shù)已經(jīng)給美國帶來科學(xué)史上空前的經(jīng)濟(jì)價值。24年來，HGP及其相關(guān)研究已給美國帶來9650億美元的經(jīng)濟(jì)效益和50多萬個就業(yè)機會。
而巨大的經(jīng)濟(jì)收益正是以應(yīng)用為基礎(chǔ)。DNA測序已在臨床上大放異彩，同時，測序技術(shù)也在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等領(lǐng)域大顯身手。“以基因測序為基礎(chǔ)的選擇性育種可以加速新品種的培育周期、提高品種質(zhì)量與多樣性。”楊碧澄說。
而動物基因結(jié)構(gòu)研究不僅有助于了解決定動物各性狀的控制基因以培育新品系，還可以輔助人類疾病機理研究、開發(fā)新藥。微生物基因組研究則可以用于循環(huán)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境生態(tài)等多個方面。
可以說，基因測序創(chuàng)新能力體現(xiàn)著一個國家的綜合創(chuàng)新能力。對此，趙國屏表示，我國基因測序在一些技術(shù)和方法上雖然也有突破，但創(chuàng)新“短板”依然存在。
“基因測序方面的綜合創(chuàng)新不僅需要科學(xué)研究之間的交叉，還需要科學(xué)、技術(shù)、工程之間的互動，中國在這方面的土壤還很差?！壁w國屏感慨說。
在他看來，國內(nèi)過分強調(diào)SCI文章和第一作者單位，不利于展開學(xué)科交叉和跨領(lǐng)域合作。同時，基因組學(xué)從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)的上中下游轉(zhuǎn)化鏈之間的角色定位、評價方式以及支持方式等都有待進(jìn)一步厘清。
未來之路 創(chuàng)新為先
“知道DNA組序列僅是知道遺傳本質(zhì)的第一步，未來新物種基因測序仍會繼續(xù)增多，測序質(zhì)量仍有待在現(xiàn)有草圖基礎(chǔ)上繼續(xù)提高，研究層次上進(jìn)一步向系統(tǒng)生物學(xué)與合成生物學(xué)方向發(fā)展?！壁w國屏說。
趙國屏認(rèn)為，生命科學(xué)從技術(shù)突破到應(yīng)用要經(jīng)過兩個產(chǎn)業(yè)化過程：一是為技術(shù)創(chuàng)新提供相應(yīng)的綜合配套手段，其目的是為科研服務(wù);二是為民用服務(wù)。當(dāng)前，基因測序兩個產(chǎn)業(yè)化過程已并駕齊驅(qū)。
“在這個過程中，要讓基因組學(xué)研究與醫(yī)、農(nóng)、工相互結(jié)合，用于指導(dǎo)實踐和進(jìn)一步發(fā)展?！壁w國屏說。
從十幾年前“搭別人的車”，完成1%的人類基因組計劃，到“十二五”期間的“萬種微生物計劃”、“千種動植物基因計劃”等生物工程，近20年來，隨著國家科研投入增多，我國從事基因組學(xué)研究的人才創(chuàng)新隊伍日益擴(kuò)大，這些無疑都是未來中國基因測序創(chuàng)新的底蘊。
