中国大力推进蛋白质组研究

专稿

首先是基因组计划，然后是蛋白质组计划……建立一部人类蛋白质的完整目录的战略，将

——使中国在蛋白质科学研究中占据全球领先的地位—

中国大力推进蛋白质组研究

熟、为学术界认可

的科学范式。

受到人类基因

组计划（HGP）成功

运行的激励，全球

从事蛋白质研究的

科学家已经获得了

科学基金以建立一

整套的人类蛋白质

的目录，即所谓的

今年9月中旬，中国科学家“蛋白质组”。他们认为，对于蛋白

宣称他们的科研行动将使他们站质组的研究将可以解释我们人体

在国际计划的前沿———对人体的内的基因组编码信息是如何决定

所有蛋白质进行分类和鉴定。人体的健康与疾病。

“蛋白质组”研究今年1月，总部设在加拿大

蒙特利尔的人类蛋白质组组织

自1990年开始的国际人类（HUPO）在这项国际科学行动中

基因组计划以来，中国的科学家迈出了重要的一步：建立了人类

始终参与这项国际性的大科学项蛋白质组计划（HPP）工作小组，以

目的实施和开展，首先是基因组协调科研人员对人类基因组中大

计划，然后是蛋白质组计划。在中约2.1万个蛋白质编码基因的产

国，以北京基因组学研究所（BGI）物的鉴定工作。尽管目前还没有

为代表的科研团队，始终在这项迹象表明全球范围的资助机构已

国际性的科学计划中起到了领导经对该研究方案进行全力支持；

的地位。尤其是DNA测序领域，但如果兑现的话，项目经费将高

中国取得了一些为世人所瞩目的达数十亿美元之多。该计划所涉

成果，比如上海交通大学医学院及的范围也存在着不确定性，每

附属上海血液学研究所对白血病个人类蛋白质可以按目前数目尚

等相关医学基因组学研究的开不确定的方式进行修饰，而来自

展，已经为世界基因组学界应用不同实验室的数据如何进行比较

于医学研究领域建立了比较成也存在着巨大的不确定性。

4世界科学2010.11李升伟/

编译实施“凤凰计划”位于蒙特利尔市麦吉尔大学的蛋白质组学专家汤米·尼尔森（TommyNilsson）认为：到目前为止，没有形成明显的医学应用已经对这些科研项目的资助形成了阻碍，“迄今，对于蛋白质组学的投资已经达到了数以亿计，但是它的科学产出却很少。”尽管对于血液和淋巴液的蛋白质组学分析已经得到了一些疾病的蛋白质生物标志物，但是经得起检验的却很少。9月中旬，在澳大利亚悉尼举行的HUPO的年会上，来自中国的科学家宣布了他们的研究计划，似乎是对这些怀疑论调的一种反驳，使人们的情绪为之一振。北京蛋白质组研究中心在生物化学家贺福初院士的领导下，已经获得了大约每年两亿人民币（折合3000万美元）的资助，他们的研究项目被称为“HUPO的人类肝脏蛋白质组计划”。贺福初博士称，这笔预算将很快翻番，进而使“中国人蛋白质组计划”扩展到覆盖血液、大脑、肺、皮肤和其他器官的蛋白质。中国政府还计划向一个国家实验室投资12亿人民币，这个实验室称为：“蛋白质组百科全书第九版试用版”（简称

“凤凰计划”）。

鲁迪·艾伯索尔德（RuediAe-bersold）是位于苏黎士瑞士联邦理

工学院的蛋白质组学专家、HPP工作小组的一名成员。“对这些项目的投资是前所未有的，它给人们留下了深刻的印象。中国发起这项大型的科学计划将给整个

HPP计划带来显著性的提升。”

“凤凰计划”的实施，不仅使包括北京大学的核磁共振成像设施的投入倍增———它是中国最大的物质结构研究设施，清华大学的电子显微镜设施因此也将得到扩建；而位于北京的中科院生物物理学研究所的蛋白质结构研究能力也将有巨大的提升。

蛋白质流水线

作为计划的核心、而且占了预算一半的投资，都将投入到位于北京蛋白质组研究中心附近的新的质谱仪中心。这笔资金将用来购买20台新的质谱仪，使该中心的质谱仪数量达到29台———将与一套高通量蛋白质加工的机器人流水线整合在一起，其中包括生物信息学的分析。贺福初称，它将是“世界上第一家达到如此高的集成度的实验室。”

中国的人类蛋白质组计划将在贺福初院士的肝脏蛋白质组计划的成功基础上更上一层楼。该计划是目前为止最大的人类器官蛋白质组计划，已经获得了将近

7000种蛋白质的成果。在悉尼会

议上，贺院士对一些未发表的工作进行了讨论，包括对蛋白质-蛋白质互作和它们的定位进行作图。“这些工作是扎实的、详尽的，对其他器官的相关计划具有巨大的启示意义。”

专

稿

（上接第6页）粪肥成为一种方便而廉价的选择，而不是将动物粪肥施在农田里。

磷流失与环境污染

中国政府于今年早些时候进行的污染问题普查中发现，牲畜是造成从土地到水路径流污染的

最大原因之一用于蛋白质分析的质谱仪。通过牲畜粪肥造成的污染，占磷排放的56％，而农贺福初院士已经聘任了来自田磷流失造成的污染占11.4％。在美国得州休斯敦的贝勒医学院的中国的许多湖泊、沿海水域和河秦钧博士担任质谱仪中心的首席流中，超量的磷产生的富营养作技术官。秦钧称：大约有30～50个用，使得藻类植物大量繁殖，消耗小组将得以建立，便于使用“凤凰溶解在水中的氧气，造成鱼类和计划”的设施，以完成“覆盖大多其他水生植物的死亡，同时释放数主要器官”的计划。人力资源将出对人类和动物有害的毒素。

是一个大问题，他计划造访北京中科院地理科学与资源研究基因组学研究所，以便在如何迅所生态学家梁涛（LiangTao）领导速建立大型研究设施方面获得一的一项研究中，对磷酸盐通过径些建议。秦钧说：“‘凤凰计划’是流进入太湖这一已成为中国富营一个非常不错的实验室。在美国，养化典型例子的调查后发现，太还没有谁能够以此中心化的方式湖周围每公顷土地通过径流进入进行科研工作。”

湖中的磷酸盐多达6公斤以上，麦吉尔大学的约翰·伯杰龙其中大部分源自动物粪肥。

（JohnBergeron）是HUPO理事会“这一磷酸盐流失的数量是非的成员，他对此表示认同：“当我常惊人的，”与梁涛进行合作研究参观美国国立卫生研究院（NIH）的宾夕法尼亚州立大学土壤学家的时候，对于只有不超过三个研彼得·克雷曼（PeterKleinman）在究所进行的肝脏蛋白质组学研研讨会上介绍其研究结果时说。究，我是有些沮丧的。”

如果磷的流失率继续增加，超过但是，中国科学家努力的价目前数量的六分之一，将会引起值，将取决于他们生产出的数据大部分发达国家的恐慌。

的质量。伯杰龙说：“数据分析是在中国考虑下一个五年预算蛋白质组学的核心所在。中国科计划之时，张福锁与农业部、化肥学家的数据正在经历严格的分行业就如何优化肥料使用的问题析，我们会很快知道它们的价值。进行了交流。“磷肥使用过量的不如果这些数据可圈可点的话，中利影响目前似乎已经达成了共国将在推动蛋白质组学前进的道识，”他说，“我们希望这将在政府路上领跑世界。”

决策中能够得到反映。”

[资料来源：Nature][资料来源：Nature][责任编辑：则鸣]

[责任编辑：则鸣]

世界科学2010.11

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