總結人類基因組計劃的經驗教訓

2021-01-20 解碼醫學

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人類基因組測序，在今天看來是小菜一碟，但放在25年前，實在是一個大膽的計劃。人類基因組計劃(HGP)在1990年啟動，並在13年的時間內完成了人類基因組測序的創舉。近日，三位頂級科學家在《Nature》雜誌上撰文，談論了人類基因組計劃的經驗和教訓。

這三位科學家分別是：Eric Green，美國國家人類基因組研究所的所長;James Watson，冷泉港實驗室的名譽主席;以及Francis Collins，美國國立衛生研究院的院長。想當年，這三個機構聯合國際上多個機構開展了人類基因組計劃。他們在文中總結了HGP的六個經驗教訓。

首先，這種工作鼓勵研究人員去接受夥伴關係，而打破了研究人員單獨工作的常態。HGP匯集了來自不同國家、不同學科的2000多名研究人員。Green、Watson和Collins指出，成功來源於強大的領導、對任務重要性的認知，以及研究人員願意放棄個人成就而實現集體利益。

人類基因組計劃也最大限度地提高了數據共享。在大量的基因組圖譜和序列數據生成之後，勢必要迅速建立政策，以縮短數據生成和發布之間的時間。這些努力最終促成了1996年百慕達原則的通過。不過，他們認為，廣泛的數據共享也面臨一些新的挑戰，包括分析和移動大量數據的困難，以及如何保護參與者的隱私等。

與此相關，三位科學家認為HGP的一個缺陷在於對數據分析的計劃不夠。第一個人類基因組序列是零零碎碎地產生的，需要拼在一起。在項目後期，這種計算過程的需求就變得愈加明顯。對於千人基因組計劃和癌症基因組圖譜等近期項目，他們吸取教訓，儘早計劃。

Green、Watson和Collins指出，HGP強調了技術開發。事實上，這個項目催化了眾多關鍵基因組技術的開發，也帶來了分子生物學、化學、物理學等學科的創新。多個改進相結合，實現了革命性的進步，如基於毛細管的DNA測序儀。從一開始就培育技術創新，這對今天的大型項目同樣重要。

HGP計劃也考慮了科學進步的社會影響。它的發起人認為，繪製和測序人類基因組所獲得的信息可能對社會產生深遠的影響。因此，HGP成為首個大型研究項目，包含了專門研究社會問題的部分，比如怎麼保護人們的隱私以及防止歧視。

最後，Green、Watson和Collins表示，HGP的成功在於領導者開明的態度和定期的調整。他們認為，那些有著大膽目標的大型項目也能獲得成功，只要整體目標是建立在明確的階段性目標、質量指標和評估之上的。

在90年代初期，人們根據沒有預料到，HGP的主要遺產是以一種全新的方式來開展科學研究。「人類基因組計劃的故事帶來了一些寶貴的提醒，其中一些進展無疑會觸發研究方式的根本改變，」這三位科學家寫道。

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