人類基因組計劃:歷時十三年耗資30億美元 六國科學家共同參與|70年...

2020-12-05 封面新聞

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封面新聞記者 雷強

人類基因組計劃(Human Genome Project, HGP)由美國科學家於1985年率先提出,於1990年正式啟動的。美國、英國、法國、德國、日本和中國科學家共同參與了這一預算達30億美元的人類基因組計劃。按照這個計劃的設想,在2005年,要把人體內約2.5萬個基因的密碼全部解開,同時繪製出人類基因的圖譜。換句話說,就是要揭開組成人體2.5萬個基因的30億個鹼基對的秘密。

到2000年6月26日,人類基因組草圖的繪製工作已經完成。最終完成圖要求測序所用的克隆能忠實地代表常染色體的基因組結構,序列錯誤率低於萬分之一。截止到2003年4月14日,人類基因組計劃的測序工作已經完成,該計劃歷時約13年,耗資達30億美元。

人類基因組計劃由美國科學家於1985年率先提出,於1990年正式啟動。

中國成為人類基因組計劃唯一的發展中國家

在中國,1994年,中國HGP在吳旻、強伯勤、陳竺、楊煥明等的倡導下啟動,最初由國家自然科學基金會和863高科技計劃的支持下,先後啟動了「中華民族基因組中若干位點基因結構的研究」和「重大疾病相關基因的定位、克隆、結構和功能研究」。

1998年在國家科技部的領導和牽線下,在上海成立了南方基因中心。1998年,組建了中科院遺傳所,1998年在北京成立了北方人類基因組中心。1999年7月在國際人類基因組註冊,得到完成人類3號染色體短臂上一個約30Mb區域的測序任務,該區域約佔人類整個基因組的1%。

中國於1999年9月積極參加到這項研究計劃中的,承擔其中1%的任務,即人類3號染色體短臂上約3000萬個鹼基對的測序任務。中國因此成為參加這項研究計劃的唯一的發展中國家。

全球第一例中國人標準基因組序列圖譜誕生

有了基因測序,研究者就可以從中找到被認為與基因有關的疾病、智力、冒險精神、信仰和性格等問題的「密碼」。但國際人類基因組計劃測定的只是白種人的基因組,而不同人種之間的基因差異客觀存在。了解了黃種人的基因組信息,才能針對中國人進行疾病、健康方面的相關研究。

因此從2006年開始,一項被命名為「炎黃計劃」的研究項目在深圳展開。這同時也是我國科學家與英國桑格基因組研究院合作進行的千人個體基因組多態性研究的一部分。這一合作研究計劃的主要內容是,以新一代測序設備和高性能計算機技術為支撐,通過對白、黃、黑三大人種進行大樣本的全基因組測序和序列比較,探索人類基因組在不同人群中的多態性分布和變化規律。

「中國要有自己的數據和參考樣本,才能解決中國人特有的疾病遺傳問題,進而掌握中國自己的基因檢測技術。」華大有關負責人說。

「炎黃一號」便是炎黃計劃中的一個重大成果。遺傳保證了生命的延續,而突變產生了不同物種以及人與人之間的差異。不同族群有著各自獨特的遺傳背景,對不同病的易感性也可能不一樣。只有真正了解基因與疾病的關係,才能根據每個個體的基因進行疾病預測和檢測,及早做出預防方案或進行針對性治療。

該項目完成於2007年10月11日,成為我國科學家繼承擔國際人類基因組計劃1%任務、國際人類單體型圖譜10%任務後,用新一代測序技術獨立完成的100%中國人基因組圖譜。

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    至此,人類基因組計劃距離正式啟動過去了14年,比原計劃提前了兩年多。1990年,人類基因組計劃在美國正式啟動。9年後,中國獲準加入了人類基因組計劃,成為參與這一計劃的惟一發展中國家。1986年,美國能源部向國會正式提出了「人類基因組計劃(humangenomeproject,簡稱HGP)」的初步草案,同時美國開始籌建「人類基因組計劃」的實驗室。4年後,經美國國會批准,HGP計劃正式啟動,預計耗資30億美元,堪比曼哈頓原子彈計劃和阿波羅登月計劃。
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    在文中,他回顧了20世紀70年代以來,癌症研究的進展,使人們認識到包括癌症在內的人類疾病的發生,都與基因直接或間接有關。而從那時起,生物學家已能從生物的基因組中分離出DNA片段,並能分析DNA片段中的鹼基對排列順序。
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    引子高中生物,人教版必修2第56頁「人類基因組計劃測定的是24條染色體(22條常染色體+X+Y)上DNA的鹼基序列。其中,每條染色體上有一個DNA分子。這24個DNA分子大約有31.6億個鹼基對。」高中生物,人教版必修2第92頁「人類基因組計劃正式啟動於1990年,目的是測定人類基因組的全部DNA序列,解讀其中包含的遺傳信息。美國、英國、德國、日本、法國和中國參加了這項工作。截止2003年,人類基因組的測序任務已順利完成。
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    1993年,於軍參與「人類基因組計劃」這一裡程碑式的偉大科學計劃,也成為早期參與計劃的唯一華人,他在導師Maynard V.Olson的全力支持下,促成了中國科學家參與「人類基因組計劃」。  日前,證券時報記者獲得了獨家專訪於軍的機會。從下鄉知青到參與人類基因組計劃,從回國推動中國基因組學研究到參與組建華大基因公司,於軍首次向媒體披露往事。
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  • 《人類基因組計劃的經濟影響》完整譯文
    在剛剛翻過的歷史一頁中,人類DNA測序歷時13年, 是由人類基因組計劃(HGP)---一個由美國領導的國際性公共計劃和一個補充性的私人計劃來共同完成的。人類基因組測序---即對人類基因組30億個鹼基對的完整序列進行測定並識別人類的每一個基因---需要先進技術的發展,更需要生物學家、物理學家、化學家、計算機科學家、數學家和工程學家等跨學科專家團隊的全力協作。
  • 美國正式公布腦科研計劃 意義可與人類基因組計劃媲美
    美國正式公布腦科研計劃 意義可與人類基因組計劃媲美  原標題:美國正式公布腦科研計劃 意義可與人類基因組計劃媲美  新華網華盛頓4月2日電(記者任海軍)美國2日正式公布腦科研計劃,以探索人類大腦工作機制
  • 人類基因組計劃:解讀基因的奧秘
    它標誌著人類探索生命奧秘的進程和生物技術的發展進入一個嶄新的時期。如果將人類的基因組計劃圖譜比喻世界地圖,那麼一條染色體就相當於一個國家。以中國為例,其中的一個基因就相當於天安門廣場或故宮。要弄清30億個核苷酸的排列順序,就相當於把地球上每個人的身份都弄清楚。
  • 華大基因參與發起地球生物基因組計劃
    4月24日,《美國科學院院刊》正式發布「地球生物基因組計劃」(EBP)科研展望文章。華大基因是該項目的發起單位之一,他們稱,這是繼人類基因組計劃之後,生命科學領域又一件大事,堪稱生物「登月計劃」。華大基因發起生物登月計劃據科技日報4月25日消息,華大聯合創始人、華大基因理事長楊煥明,華大執行長、華大生命科學研究院院長徐訊,深圳國家基因庫副主任張國捷均參與其中。徐訊表示,這一具有裡程碑式意義的項目將幫助我們全面了解地球生命演化的奧秘。
  • 參與人類基因組計劃開啟基因組研究時代
    在基因組測序研究方面,令人印象最深刻的當屬我國參與了1990年正式啟動的"人類基因組計劃"。 "人類基因組計劃"與"曼哈頓原子彈計劃"、"阿波羅登月計劃"一起,並稱為人類自然科學史上的"三大計劃",是人類文明史上最偉大的科學創舉之一。我國作為六個參與國家:美國、英國、法國、德國、日本之中唯一一個發展中國家。
  • "千人基因組計劃"鎖定高精度遺傳變異圖譜
    由中國、英國和美國的科學家組成的國際協作組日前在深圳、倫敦和華盛頓同時宣布啟動國際千人基因組計劃,該計劃最終將得到一張精度很高而且覆蓋整個人類基因組的遺傳變異圖譜,以幫助研究人員更快地精確鎖定與疾病相關的基因變異點。作為人類基因組計劃的延續和發展,千人基因組計劃將成為基因組科學研究向臨床醫學邁進的重要轉折點。
  • 從基因組草圖到精準醫療 人類基因組計劃在路上
    當我們今天大談基因測序與健康話題時,別忘了人類基因組計劃才完成不過15年。   2000年6月26日,時任美國總統柯林頓在白宮舉行的記者招待會上鄭重宣布,由來自美國、英國、德國、日本、中國和法國的上千名科學家共同參與的「人類基因組研究計劃」已經完成人類基因組草圖。他在評價這一歷經10年時間完成的科學成果時說,這是「開闢新紀元的成果」「人們將世世代代記住這一天」。
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    在這個報告中,他分享了地球生物基因組計劃的相關內容。這一計劃或需花費10年、47億美元,但回報率有可能達到65倍。以下為報告的內容整理。在300年的生物學演進之後,我們只有10%關於真核生物的知識,這樣的比例加上所有DNA測序的技術,包括剛才嘉賓講到的技術加總起來,再加上人類基因組計劃大量的投資,不到0.3%的真核生物我們進行了基因組測序。大概是4000種,這個規模其實也已經非常大了,我們現在所知道的基因組層面的真核生物的知識,只佔到整個真核生物總量的不到0.3%。