后基因组时代十年志_兼论十年间生命科学的发展及所面临的挑战
人类基因组计划的未来挑战与发展趋势
人类基因组计划的未来挑战与发展趋势人类基因组计划是近年来科学研究中的一项重要成果。
它的诞生开启了人们对人类的基因信息的研究和了解，改变了以往人们对人类基因的认识和理解。
但是，随着技术的日益进步和人们对生命的探索深入，人类基因组计划面临着一些新的挑战与发展趋势。
一、挑战1.技术挑战：人类基因组计划的核心是对人类的基因进行测序和解读，而这需要高精度的测序技术。
但是，目前的测序技术还不够精准。
在测序中，容易出现拼接错误、插入错误、缺失错误等问题，使得测序得到的基因数据存在误差，影响了后续的基因功能解析和应用。
2.隐私保护挑战：基因数据作为个人的敏感信息，涉及到个人隐私的保护与权利。
如果基因数据被不法分子窃取、泄露或滥用，将对个人和社会造成严重的影响和威胁。
因此，保护基因数据的隐私与安全，成为一项当务之急。
3.数据分析挑战：基因数据分析是人类基因组计划的核心任务之一，但是，基因数据的复杂性使得机器学习和人工智能等技术不能很好地处理这些数据。
现阶段需要借助于专业的生物信息学人员进行分析和解读，这限制了基因数据的应用和推广。
二、发展趋势1.个性化医疗：随着人们对生命科学的研究深入，基因科学的发展也进入了个性化医疗阶段。
基于人类基因组计划的基因信息，科学家们可以开发出更加精准的治疗方案和药物，从而为个体化医疗提供有力的支持。
在未来，个性化医疗将成为医疗领域的一大趋势。
2.基因编辑：人类基因组计划的出现，给基因编辑技术带来了应用的可能性。
基因编辑技术可以改变人类基因组中的某些基因序列，从而更好地治疗一些疾病。
但是，基因编辑也面临着伦理问题和社会风险，技术的安全问题也需要得到解决。
3.基因组学的发展：基因组学是人类基因组计划的重要领域，未来还将得到持续的发展和进步。
随着技术的进步和数据分析算法的不断改进，对基因功能和调控的深入了解和研究将成为基因组学的研究重点。
同时，结合其他学科的发展，如生物化学、药理学、人工智能等，基因组学的研究将不断得到拓展和应用。
基因组学和后基因组学发展的机遇与挑战
基因组学和后基因组学发展的机遇与挑战基因组学和后基因组学是研究生物体基因组以及基因组之外的一切遗传物质的科学领域。
这两个领域的发展为科学家们提供了了解生物体结构和功能的全新途径，同时也带来了许多机遇和挑战。
基因组学的发展为我们揭开了生物体的遗传密码。
通过对不同生物体基因组的比较和分析，我们可以了解到它们之间的相似性和差异性，进而深入研究生物体的进化、物种形成和适应环境的机制。
基因组学的发展也为研究人类基因组提供了基础，我们可以更好地了解人类的起源、进化历程以及人类疾病的遗传基础。
此外，基因组学还促进了药物研发和个性化医疗的发展，我们可以根据个人基因组信息来制定更加精准的治疗方案，提高疗效和减少副作用。
后基因组学是基因组学的延伸，研究基因组之外的遗传物质以及它们在生物体中的功能和调控机制。
后基因组学的发展使我们对生物体的遗传进程有了更加全面的认识。
通过对转录组、蛋白质组和代谢组等的研究，我们可以了解到基因组信息的表达和实现方式，进而研究生物体的发育、功能和适应能力。
后基因组学的发展还为研究环境与生物体之间的相互作用提供了新的视角，我们可以更加全面地了解到生物体在不同环境中的调控机制和适应策略。
然而，基因组学和后基因组学的发展也带来了一系列的挑战。
首先，随着高通量测序技术的发展，我们可以大规模获取基因组信息，但是如何高效地解读这些信息仍然是一个挑战。
我们需要发展更加高效的算法和分析方法来处理和解读大规模的基因组数据。
其次，基因组学和后基因组学研究所需的生物体样本数量庞大，而且往往需要跨领域的合作。
因此，如何管理和共享大规模的基因组数据，以及如何促进不同研究机构和科学家之间的合作，也是一个重要的挑战。
此外，基因组学和后基因组学研究中伴随着伦理和隐私问题的出现，如何平衡科学研究的需求和个人隐私的保护也是一个需要注意的问题。
面对这些机遇和挑战，我们需要持续推动基因组学和后基因组学的发展。
首先，我们需要不断改进测序技术和分析方法，提高数据处理和解读的效率和准确性。
生命科学的发展现状与未来趋势
生命科学的发展现状与未来趋势生命科学是指研究生命现象的学科，包括分子生物学、细胞生物学、遗传学、生态学等多个领域。
随着科技的不断进步，生命科学在过去几十年里取得了巨大的突破和发展，为人类的生活和医疗带来了巨大的改变。
一、生命科学的发展现状在过去的几十年里，生命科学取得了许多重要的突破。
例如，通过对基因的研究，科学家们揭示了许多人类疾病的基因突变，从而为疾病的预防和治疗提供了新的思路。
同时，基因编辑技术的出现也为基因疗法的开发提供了强有力的工具。
此外，药物研究和开发也在不断取得新的进展，新药的问世不断改善了人类的生活质量。
现在，生命科学的重要领域之一是癌症研究。
癌症是人类面临的严重健康挑战之一，而生命科学的发展为癌症的早期诊断和治疗提供了新的机会。
许多基因与癌症的发生和发展有关，科学家们不断研究这些基因的变化，以便早日找到更有效的治疗方法。
此外，生命科学还涉及到与环境保护相关的研究。
近年来，随着人口的增加和工业化的迅速发展，环境问题变得越来越严重。
生命科学的研究可以帮助我们了解生物与环境的关系，从而更好地保护生态环境，保护珍稀物种，减少污染的影响。
二、生命科学的未来趋势生命科学未来的发展充满了无限可能。
首先，基因编辑技术有望在未来实现更好的应用。
基因编辑技术可以精准地修改细胞和个体的基因，这将为基因疗法的发展提供更多可能性。
未来，我们有望通过基因编辑技术来治愈一些目前无法治愈的遗传性疾病。
其次，人工智能在生命科学研究中的应用也将越来越普遍。
人工智能具有强大的计算和分析能力，可以帮助科学家处理大量的数据和信息，加速研究的进展。
例如，在药物研发中，人工智能可以通过虚拟筛选和药物设计，提高药物研发的效率和成功率。
另外，生命科学与生物技术的结合也将产生更多新的突破。
生物技术可以利用生物系统和生物材料来研发新的产品和解决方案。
例如，生物技术可以用于生产不需要石化原料的可降解塑料，从而减少对环境的污染。
最后，生命科学的跨学科研究也将成为未来的发展趋势。
生命科学的新进展和挑战
生命科学的新进展和挑战随着科技的迅猛发展，生命科学也得到了长足的发展，各种新技术和新设备层出不穷。
这些进展推动了人们对生命科学的认知和研究，也为生物医学和生态保护等领域的发展提供了强有力的支持。
但与此同时，也带来了一系列挑战和争议。
一、基因编辑和生命伦理学的争议基因编辑，是指通过技术手段直接编辑、修饰生物体的基因，以实现基因的功能调控和基因突变。
这项技术拥有巨大的应用前景，例如可望治愈遗传性疾病、增加植物作物产量等。
但同时该技术也带来一系列的生命伦理学争议。
其中最明显的难题就是，基因编辑技术可能造成不可预见、深远的影响，有可能会导致个体基因突变，甚至影响整个种群的基因组结构。
二、人工智能与生命科学的融合随着人工智能领域的高速发展，越来越多的科学家和研究人员将人工智能技术应用于生命科学领域。
这种融合使得生命科学的发现更加高效、深入，更多的科学领域得以跨越人脑的认知限制。
但是，这一融合也带来了数据隐私保护、人工智能算法公平性等伦理问题。
三、生物新材料的研究与应用生物新材料，是指从生物体中提取或利用细胞、组织或胚胎发育过程产生的材料，进行仿生加工制备出符合人类实际需求的新材料。
生物新材料在医学、环保、农业、航空、航天等领域都有着广泛的应用。
生物新材料的研究也成为目前绿色环保产业发展的重要方向。
但生物新材料在研究和应用中，也面临生产成本高、反复试验难度大等挑战。
四、克隆技术的突破与争议克隆技术是指通过技术手段重建生物体某个特定部分的过程，这项技术的发明在生物医学、农业生产和基础研究等各领域都有着广泛应用。
在生物医学应用方面，克隆技术能够解决一些体细胞疾病的治疗难题，同时也可以为变异体、经典遗传病等提供更好的研究手段。
但这项技术也被指责违背了自然规律，并带来了某些不可预知的伦理危机。
总之，生命科学的发展给我们带来了新机遇，也给我们带来了新的挑战。
未来，我们需要更加明晰未来科技的发展方向，以实现技术与人类、生态环境的和谐共处。
后基因组时代十年志——兼论十年间生命科学的发展及所面临的挑战
刘 伯 宁
工 程 师 ， 北 制 药新 药 研 发 中心 ； 华 国家 微 生 物 制 药 工 程 中心 ， 家 庄 ０ ０ １ 石 ５０ ５
关键 词 生命 科 学
后 基 因组 时代 人 类基 因组
个 性 化 医疗 全 基 因组关 联 分析 系统 生物 学
十 年 前 ，人 类 基 因 组 计 划 ” 一 耗 资 ３ “ 这 Ｏ亿 美 元 、 时 十 余 年 的 伟 大 科 学 工 程 完 成 之 际 ， 们 以 为 得 到 了 揭 开 自 耗 人
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Ｃ ｉｅｅＪ ｕ ｎ ｌｏ ｔｒ Ｖｏ． ２ Ｎｏ ６ ｈ ｎ ｓ ｏ ｒ ａ ｆ Ｎａ ｕ ｅ １３ ．
后 基 因 组 时 代 年 志 十 兼 论 十 年 间生命 学 的发展 及所 面 临 的挑 战 科
因 组 时 代 ” “ 基 因组 时 代 ” ｐ ｓ ｇ ｎ ｍｉｓｅａ 。 即 后 （ ｏｔ ｅ ｏ ｃ ｒ） －
在 新 千年 的钟 声敲 响半 年后 ， 到 关 于 自身 生 命 奥 得
秘 的“ 生命 天 书” 这是 多 么 的令 人欣 喜 、 奋宣布 人类 基 因组 草 图绘 制完 成 。 共 宣 布地 点选 择 白宫 的一 个 特 定 房 间是 有 所 寓 意 的 ：
展示 的人 类基 因组草 图 ， 含 着 人类 自身 的所 有 生命 奥 蕴
秘， 被认 为 是“ 类历 史上 最 为奇 妙 的地 图” 人 。 人类 基 因组 草 图 ， 张蕴 含人 类 自身 奥 秘 的地 图 ， 这 也常 被人 誉 为 是 一 本 解 读 生命 的 天 书 。编 码 蛋 白质 的 ＤＮＡ三 联体 密 码子 好 比是 书 写 天 书 的“ 词 ” “ 词 ” 单 ，单 中 的字母 则 是 ＤＮＡ 的碱 基 序 列 （ ＡＴＣ 。人 类 ２ Ｇ） ３对 染色 体 ， 成 了全 书 的 ２ 构 ３个 章 节 。每 条 染 色 体 上 数 千 个未 知基 因则 是 天 书 中引人 人 胜 的 故事 ， 待 人 类 去解 等 读、 寻。 探 如果 能 够测 定 整 部 “ 命 天 书 ” 生 的所 有 字母 —— ３ Ｏ 亿 个 碱基 序列 ， 么 “ 书 ” 全 貌 、 概 也 就 浮 现 于 世 那 天 的 梗
后基因组时代的医学发展
后基因组时代的医学发展随着科学技术的不断进步和人类对基因的深入了解，我们正式步入了后基因组时代。
在这个时代，医学发展也呈现出了新的态势和前景。
基因疗法、个体化医疗和大数据技术等成为了医学领域的热点，为疾病的治疗和预防带来了前所未有的机会和挑战。
一、基因疗法：量变到质变的转变基因疗法是后基因组时代医学发展的最重要的突破之一。
通过对患者的基因进行修复或调控，可以实现对疾病的精准治疗。
基因编辑技术的快速发展，使得对基因的干预和修复变得更加容易和准确。
例如，通过基因剪切技术来治疗罕见遗传病，通过基因克隆技术来制备个体化的药物等等。
基因疗法的不断突破有望为无数患者带来新的希望和生机。
二、个体化医疗：从“一刀切”到“针对性”个体化医疗是后基因组时代医学发展的另一个亮点。
在传统医疗中，医生常常采用“一刀切”的方式对待患者，而在后基因组时代，医学界开始重视每个个体的差异以及疾病的复杂性。
通过基因测序和大数据分析等手段，可以更好地了解患者的基因组信息、疾病风险以及治疗效果预测，从而实现个体化的医疗方案制定。
这种个体化医疗的方式，将会提高治疗的效果和患者的生活质量。
三、大数据技术：信息化驱动医疗的发展在后基因组时代，医学发展离不开大数据技术的支持。
大数据技术的应用在医疗领域带来了许多重要的机遇和挑战。
通过对大规模数据的分析和挖掘，可以发现疾病的规律和趋势，提高临床决策的精确性和准确性。
同时，大数据技术还可以帮助医生进行疾病预测和风险评估，为患者提供更好的治疗方案和预防措施。
大数据技术的广泛应用将会在医学领域带来革命性的变化。
四、伦理道德挑战：年代的变迁与思考伴随着后基因组时代的到来，伦理和道德问题也开始凸显出来。
在基因编辑和个体化医疗等领域，需要对伦理和道德进行深入的思考和规范。
例如，基因编辑的道德边界如何划定，个体化医疗是否给患者带来更多的隐私泄露风险等等。
医学界和社会各界需要共同努力，建立严格的伦理法规和监管机制，确保后基因组时代的医学发展符合伦理和道德的要求。
生命科学领域的重大挑战和发展方向
生命科学领域的重大挑战和发展方向现在，随着科技的不断发展，生命科学领域的研究也越来越广泛和深入。
生命科学是指通过观察、分析、解释和改变生命现象的科学研究，包括遗传学、分子生物学、细胞生物学、生理学等等。
生命科学领域的发展极其迅速，这意味着许多挑战和机遇在等着我们去发掘。
挑战之一：深度探索人类基因组的“未知领地”基因组是人类构成的基本组成要素，与健康、疾病、生存等密切相关。
解析人类基因组是生命科学领域未来的主要挑战之一。
尽管在过去的几十年里，已经有至少一个人类基因组的重大计划，最著名的就是1990年人类基因组计划的启动。
但是，我们对基因组的理解还只是皮毛。
基因组的分析在未来将发展得更加全面，并使我们能够改进针对每个人的医疗。
在解析大数据中，要改进对于个体的定量测量和各个测量间的协调性是明显的必要条件。
传统上，这种个体定量会得到更长的详细讨论，但随着许多实验室的交叉受益，这种交叉就成为了更广泛的挑战，代谢、蛋白质和基因组学之间的相互关系是整个过程中的一个难点。
面对这个挑战，生命科学领域不仅需要研究出建立更完备的“规则”(规定个体数据之间的关系)，还需要发展精确的方法和算法来理解这些数据。
挑战之二：对生物体进行定量探究的难点在生命科学领域，一个重要的问题是如何对不同生物体的行为和特征进行定量研究。
尽管我们已有不少技术手段，比如描述性诊断（比如电子显微镜和成像技术）、蛋白质结构、以及代谢特性等，但仍有很多问题尚不明确。
结果子领域的发展可能是解决这些问题的一个关键。
结果子领域涉及到从高维度数据中排列、抽象、提取、比较信息。
结果子领域的科学家们运用先进数学和统计学的方法分析生命科学中的大数据，以便更好地理解生物体与环境的关系、种群的动态、生物遗传多样性、以及与繁殖和自然选择有关的因素。
目前还没有任何生命科学领域的绝对方法，来保证结果子领域的分析结果的准确性，这一问题需要进一步探讨和发展。
挑战之三：如何开发更有效的治疗方式治疗相关的研究是生命科学领域的关键挑战之一。
人类基因组的研究与挑战
人类基因组的研究与挑战近年来，人类基因组研究迅速发展，为人类健康、生命科学以及疾病治疗等方面带来了革命性的影响。
然而，随着研究的不断深入和前沿技术的不断涌现，我们也面临着越来越多的挑战。
一、基因组研究的成就首先，我们来看看基因组研究取得的成就。
自从2001年人类基因组计划宣布完成人类基因组解读以来，我们已经掌握了许多人类基因信息，并且建立了自动化的 DNA 测序技术。
人们用这些技术发现了许多令人兴奋的事情，比如基因组的进化、基因在疾病中的作用、基因工程和人类起源等。
特别地，在医学领域，人类基因组研究也为人们提供了更多的机会和方法来改善健康和治疗疾病。
比如说，基因组测序可以为个性化治疗提供准确的诊断和预测，基因编辑技术可以治疗一些原本无法治愈的疾病，基因检测可以为患者和医生提供更好的决策支持，也可以提高新药的成功率，减少药物反应。
二、基因组研究面临的挑战然而，人类基因组研究也面临着不少挑战。
其中，最主要的挑战来自于几个方面。
1.个人隐私和道德首先，随着 DNA 测序的快速普及，伴随而来的是个人隐私和道德问题的日益凸显。
在一些国家，人们能够在基因组网站上查找自己的 DNA 数据，并且分享这些数据。
然而，对于这些数据的隐私风险评估和保护显然缺乏有效的机制。
同时，我们也要考虑到，某些基因信息可能涉及到一些敏感的特征，比如种族、性取向、智商等。
在这种情况下，如何平衡个人隐私和基因组研究的公益价值是一个值得思考的问题。
2.疾病预测和诊断其次，疾病预测和诊断也是基因组研究需要克服的另一个难题。
虽然基因组测序可以为疾病的诊断和预测提供更准确和有效的手段，但是并不是所有的遗传病都是由单一的基因突变引起的。
事实上，大多数疾病都是由复杂的基因和环境因素相互作用导致的。
因此，为了有效地预测疾病风险，我们需要更全面和深入的了解基因和环境之间的相互作用。
3.基因编辑和遗传改造除了上述问题之外，基因编辑和遗传改造也是基因组研究带来的挑战之一。
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doi:10.3969/j.issn0253-9608.2010.06.010后基因组时代十年志)))兼论十年间生命科学的发展及所面临的挑战刘伯宁工程师,华北制药新药研发中心;国家微生物制药工程中心,石家庄050015关键词生命科学后基因组时代人类基因组个性化医疗全基因组关联分析系统生物学十年前,/人类基因组计划0这一耗资30亿美元、耗时十余年的伟大科学工程完成之际,人们以为得到了揭开自身生命奥秘的天书,生命科学也划时代地进入了后基因组时代。
十年间,一方面,人类基因组的后续工作陆续展开,生命科学持续蓬勃发展的态势;另一方面,基因药物却迟迟不能问世,基因产业逐渐沦为泡沫经济。
2010年恰逢人类基因组草图完成10周年,回顾十年间生命科学取得的伟大成就,分析生命科学当下面临的挑战,或许更能理清后基因组时代现代生命科学的发展脉络与走势。
2000年6月23日,代表/人类基因组计划0的柯林斯(Francis Collins)和代表私人测序公司塞莱拉的文特尔(Craig V enter),在美国总统克林顿及英国首相布莱尔的最终斡旋下,共同宣布人类基因组草图绘制完成。
宣布地点选择白宫的一个特定房间是有所寓意的:两百年前,在同一间房间里,路易斯和克拉克向美国总统杰斐逊展示了美国西北部的地图,这张历时3年,行程4000多英里(1英里U1.6km)获得的科考地图,直接促成了美法之间的/路易斯安纳并购案0,使得美国的国土面积直接扩大了两倍;此时柯林斯和文特尔向世人展示的人类基因组草图,蕴含着人类自身的所有生命奥秘,被认为是/人类历史上最为奇妙的地图0。
人类基因组草图,这张蕴含人类自身奥秘的地图,也常被人誉为是一本解读生命的天书。
编码蛋白质的DN A三联体密码子好比是书写天书的/单词0,/单词0中的字母则是DN A的碱基序列(AT CG)。
人类23对染色体,构成了全书的23个章节。
每条染色体上数千个未知基因则是天书中引人入胜的故事,等待人类去解读、探寻。
如果能够测定整部/生命天书0的所有字母)))30亿个碱基序列,那么/天书0的全貌、梗概也就浮现于世人面前了。
2000年人类基因组草图的绘制完成,对于数百年生命科学的发展具有特别的意义,它深化人类对于生命现象的认识,修正、甚至颠覆生命科学已有的经典理论。
由此,生命科学的发展,在经历了20世纪的/分子生物学时代0、/结构基因组时代0之后,正式进入了/功能基因组时代0即/后基因组时代0(post-genomics era)。
在新千年的钟声敲响半年后,得到关于自身生命奥秘的/生命天书0,这是多么的令人欣喜、振奋。
加之,此前科学界对此研究成果临床应用的乐观估计,使得公众对/后基因组时代0报以种种美好的憧憬。
/后基因组时代0这一生命科学发展史的称谓,不再是简单的时间划分,它成为承载人类美好愿景的一个/概念0:人们期待在/后基因组时代0,所有疾病的发生机制能够在人类基因组图谱中找到明确答案。
并且,根据/个人基因组图谱0,借助/基因药物0,通过/个性化医疗0,所有困扰人类的顽疾,都能够得到有效的预防、诊断和治疗。
1后基因组时代的缘起)))人类基因组计划/后基因组时代0的界定是以人类基因组草图绘制完成划分的,而直接促成这一研究成果的/人类基因组计划0(human genome project,HG P)是源于20世纪美国/向癌症开战0计划的失败。
进入20世纪下半叶,癌症逐渐成为人类健康的头号杀手。
1981年,美国国家癌症研究所启动了/向癌症开战0计划,期望能够在五年内治愈癌症,但这一花费了数十亿美元的科学研究却并没有达到预期目标。
1986年,/癌症计划0的项目负责人、诺贝尔生理学或医学奖获得者杜尔贝克(Renat o D ulbecco)在Science上发表题为/癌症研究的转折点)))测定人类基因组序列0的文章,指出/癌症与其他疾病的发生都与基因有关,如果我# 360 #们希望更多地认识癌症,那么我们现在必需集中精力研究细胞的基因组0[1]。
1990年,美国能源部和美国国立卫生研究院投资30亿美元,启动/人类基因组计划0,预计历时15年,完成对人类基因组图谱的绘制。
随后,随着英、日、法、德、中等国的参与,/人类基因组计划0扩展为/国际人类基因组组织0。
1998年,美国科学家文特尔创办了一家名为/塞莱拉0的小私立公司,独立开展人类基因组测序工作。
私人公司的加入,加速了人类基因组草图的绘制。
2000年,国际人类基因组组织和塞莱拉公司联合宣布, /人类基因组工作框架图0绘制完成,这张并不完整的人类基因组图谱,也称为/人类基因组草图0。
2003年测序更为精确,覆盖率更高,/人类基因组完整图谱0正式公布。
至此,人类基因组计划圆满结束[2]。
人类基因组计划是人类迄今为止第一次全面、系统的研究和解读人类自身的遗传信息。
其耗资巨大,意义深远,因此与/阿波罗登月0、/曼哈顿工程(原子弹)0并称为/20世纪自然科学的三大奇迹0。
2003年,在/人类基因组完整图谱0绘制完成之际, /人类基因组计划0项目负责人柯林斯在Science发表长文/人类基因组计划:大规模生物学的经验0,总结人类基因组计划在国际合作上的组织管理经验,倡导/共有、共为、共享0的HG P精神[3]。
2后基因组时代十年生命科学大事记)))人类基因组计划的延续人类基因组计划完成的另一重要成果在于,DNA 测序技术的日臻成熟,2010年基因组测序的成本仅为十年前的1/1400。
D NA测序和基因鉴定都已经实现的通量化,D NA芯片、双向电泳、质谱等新兴技术的不断出现,使得此后十年间,数项/人类基因组计划0的后续计划得以顺利展开。
基因组学的研究对象也不仅局限于人类和少数几个模式生物。
迄今,已经有近40种真核生物和近千种原核生物完成了基因组测序工作。
2001年2月关于/人类基因组草图0的相关论文发表在Nat ure上,科学家们通过分析认为,人类基因组中隐藏有3万到4万个基因[4];同年5月,老鼠基因组草图测序完成[5]。
2002年启动/人类基因组单体型图谱计划0(haplo-type map,Hapmap),该计划着眼于人类基因组中的单核苷酸多态性(SNP)位点,通过绘制单体型基因多样性图谱,以加速对哮喘、糖尿病、癌症等疾病的基因研究[6]。
2003年启动/基因组功能元件百科全书计划0(En-cyclopedia of D NA Element s,ENCODE),力图鉴定人类基因组的所有功能元件,并收录至数据库[7];同年10月启动/表观基因组计划0(Human Epigenome Project, HEP),旨在绘制人类甲基化可变位点基因组图谱[8];公布首个黑猩猩的基因图谱[9]。
2004年2月公布蜜蜂基因组图谱[10];3月公布鸡的基因组图谱[11];6月公布狗的基因组图谱[12];10月份公布牛的基因组图谱。
2005年完成X染色体的分析,藉此试图从基因层面解释性别的差异;发现黑猩猩与人类的基因组具有96%同源性[13];同年10月完成了Hapmap一期任务,确认了一万个基因变异标记[14]。
2006年国际癌症基因组协会成立,开始研究肺癌、脑癌、卵巢癌的基因变异[15];同年,第一张人类基因组基因拷贝数变异图谱问世[16]。
2007年启动/人类微生物基因组计划0(Human M-i crobiome Project,HM P),致力于人类共生菌的基因组研究[17];同年11月,我国科学家绘制完成首个中国人基因组图谱(又称/炎黄一号0)[17];被誉为/D NA之父0的沃森,获得世界上首张个人基因组图谱。
2008年2月启动/千人基因组计划0(1000genome project),通过对来自27个不同族群,2500人的基因组测序,获得更为精确的遗传多样性图谱[18];5月,完成鸭嘴兽的基因组测序[19];11月,美国总统布什签署了5基因信息不歧视条约6(Genetic Information Nondiscrim-i nation Act),禁止保险公司和雇主因为基因信息而区别对待其顾客和雇员[20]。
2009年建立检测基因组功能基因的新方法[21];12月,中国学者提出/人类泛基因组学0的概念[22]。
2010年5月HM P公布对178种微生物基因组分析的结果[23];完成尼安特人基因组草图[24];/千人基因组计划0首阶段任务完成,完成了对两个核心家庭(双亲和一个成年子女)的基因组测序;/共生体基因组计划0、/万物基因组计划0等开始实施。
总结后基因组时代生命科学十年大事记,不难发现,生命科学的发展继续以人类基因组图谱为主线,后续研究工作陆续展开,研究范畴不断拓展。
人类对于自身遗传奥秘的探寻,也由/绘制天书0的阶段,进入/解读天书0的阶段。
3后基因组时代生命科学的发展)))生物学2.0(或系统生物学)一百多年前,达尔文提出/进化论0时,尚没有严格#361#意义上的生物学。
达尔文环游世界,收集物证,他更多的被称为/博物学家0;孟德尔利用豌豆、摩尔根利用果蝇探寻遗传规律的时候,生物学研究还停留在性状的描述;进入分子生物学时代,沃森和克里克阐释了DNA的双螺旋结构,人们借助限制性内切酶,PCR扩增技术可以任意的扩增、剪切、拼装D NA片段,并形成了规范式的基因工程技术。
此时生命科学的发展,多来自于现代物理学、化学的贡献,生命科学更像是/生命的化学0。
进入后基因组时代,随着人类基因组计划完成以及后续研究工作的开展,基因组学、生物信息学、蛋白组学、代谢组学、表观遗传学等陆续诞生。
这些新兴学科共同构建起现代生命科学的理论框架,使人类能够从整体的角度,不同的层面(基因、转录、翻译,修饰等)认识/从DN A到蛋白质0,/从基因到表型0的发生过程。
为区别于以往传统意义上的生物学,5经济学家6杂志将后基因组时代的生命科学定义为生物学2.0(biology2.0)。
人类基因组计划的相关研究成果,给生命科学所带来的深刻变革,促成了生命科学领域的一场/思想解放0。
生物学中关于/基因0的定义,关于遗传信息传递的/中心法则0等基本概念都已经被修正,甚至颠覆。
在分子生物学时代,基因被定义为具有遗传功能的DN A片段。
进入后基因组时代,人们发现miRNA,siR-NA等可以直接影响DNA转录。
此外,表观遗传学研究表明,基因的表达不仅仅依赖于DN A序列,环境的因素同样不可忽视。
/基因0的概念正在不断被重新定义。
20世纪生物学经典的/中心法则0,表明遗传信息传递是沿着/DNA)RNA)蛋白质0的方向线性进行。
如今看来,细胞内部DNA的自身结构,DN A与RNA, DN A与蛋白质,基因与环境,这些复杂的关系都会影响表型,遗传信息的传递更像一个错综复杂的网络。