一隻實驗小鼠1.5萬元，價格算不算高？在中國科學院分子細胞科學卓越創新中心，基因組標籤計劃（GTP）研發中心的在線訂購網站上，定製實驗小鼠的訂單正從國內外實驗室不斷「飛」來。
對科學家而言，這裡生產的實驗小鼠很特別，其價值可能根本無法用金錢來衡量——利用上海科學家獨家發明的「基因組標籤」技術體系，中心幾乎能生產出帶有任何基因標籤的小鼠，而傳統技術對約一半的基因無能為力。這相當於將蛋白質研究從 「半域」拓展到了「全域」。
三年前，上海以這項技術為核心，開始醞釀國際大科學計劃 「基因組標籤計劃」（GTP計劃）。今年，它已被列為上海市市級重大科技專項候選項目。儘管這項由中國發起的國際大科學計劃還在孕育之中，卻已顯現出新一代模式生物產業的強勁潛力。
創新獨門秘笈，開啟蛋白質研究「無禁區」時代
給與人體生命活動息息相關的2.2萬種蛋白質貼上「二維碼」標籤，像跟蹤快遞包裹一樣觀察它們在體內的活動。就在數年前，這在生命科學領域還是個不可思議的想法。
研究蛋白質，必須要有「穩住」它的相應抗體，抗體製備不僅昂貴繁瑣、質量不穩定，而且約有一半蛋白質製備不出相應抗體。這就相當於有一半的蛋白質成為科研「禁區」。
能否用一種抗體識別出所有蛋白質，從而打破蛋白質研究的「禁區」？中科院分子細胞科學卓越創新中心研究員李勁松利用他獨家建立起來的 「人造精子細胞」技術，於2017年5月提出了「基因組標籤」的設想——在十年內，投入十億元，研發出2.2萬種蛋白質的標籤細胞、5000種標籤小鼠。這將在全球開啟蛋白質研究的新時代。
過去三年，在卓越中心、上海市科委的經費支持下，GTP中心已初具規模。目前，中心已完成了900多個基因標籤，培育出230多種模式小鼠，已出庫155個品系。
值得一提的是，這些成果並非自娛自樂，所有標籤小鼠和品系幾乎全部根據科研人員的需求而定製，目前已助力課題組發表SCI論文17篇，累計影響因子超過284。
到今年年底，中心將為2000多個基因打上標籤——完成10%的基因標籤，為醞釀中的大科學計劃初步滾起一個「小雪球」。
海內外訂單應接不暇，「回頭客」越來越多
走進GTP中心200多平方米的實驗室，流式細胞儀、離心機、蛋白質分層設備、超低溫冰箱等各種設備擺放得滿滿當當，打上了基因標籤的細胞整整存滿了六七個液氮罐。不到一年的工夫，2000隻基因標籤小鼠的籠位也已「滿員」。
GTP中心科研「大管家」、卓越中心副研究員蔣婧掰著手指頭，細數近期實驗室擴容的大事：今年新招的三四名實驗員已開始正式上崗，小鼠生產速度有望翻番；有半個樓層的新實驗室正在裝修，過幾個月就能投入使用，屆時還會採購更多設備，還能再招些人……
就在去年，中心實驗室還只有四名實驗員。自從去年GTP中心推出了基因標籤小鼠的在線訂購網站，接到的訂單日漸增多，四名實驗員連軸轉也來不及完成。蔣婧負責所有訂單對接，她發現一個明顯的趨勢：反覆前來訂購的 「回頭客」越來越多。
中國科學院院士、山東大學生殖醫學研究中心教授陳子江團隊想要研究一類基因，因為缺乏抗體，體內功能一直無法確定。去年，她抱著試試看的心情，向GTP中心定製了兩隻標籤小鼠。
沒想到，利用這兩隻小鼠，她順利完成了實驗，論文發表在影響因子超過10分的學術期刊上。此後，她就成了GTP中心的VIP客戶，一年裡又陸續訂購了十幾隻標籤小鼠。
據統計，中心開放小鼠訂購一年間，已有79個研究團隊、28家科研機構成為其用戶，其中不乏來自海外的訂單。
勾勒大科學與大產業攜手上升的「雙螺旋曲線」
新冠肺炎疫情全球蔓延，對於生命科學家而言，實驗小鼠等模式生物一旦斷供，則意味著科研停擺。
美國傑克遜實驗室是全球實驗鼠的最大供應商，其關鍵之一就是擁有穩定品系的基因編輯小鼠。事實上，以GTP的技術優勢，完全有可能發展成類似的供應平臺和新一代模式生物產業。
同時，這一技術還能構建複雜的疾病模型，比如同時修飾三四個基因，這是傳統方式極難獲得的，而且蛋白質標籤還能做成螢光的、可視的。若能以發起國際大科學計劃為契機，發展起「中國的傑克遜實驗室」，將助推中國生命科學研究的自主創新。
曾在生物醫藥公司任職的蔣婧已經在腦海中勾畫GTP中心未來的一種可能發展路徑：通過建立實驗鼠供應平臺，發展起中心的「自我造血」能力，使平臺迅速壯大，為國際大科學計劃帶來更多助推力。
當打上標籤的蛋白質種類達到一定數量，就可以對整個蛋白質家族進行系統研究，還可以在生命體中追蹤其行為差異。這對於蛋白質研究的深入，將是一股不可估量的推力。目前，蔣婧正在「小試牛刀」，對一個擁有40多個成員的蛋白質家族進行研究。
站在生命科學發展的 「世紀風口」，GTP項目或將在上海走出一條大科學與大產業相互促進、攜手上升的「雙螺旋曲線」。
來源：文匯報
原標題：《匯創新 | 敢闖蛋白質研究「禁區」，大科學攜手大產業共舞「雙螺旋曲線」》
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