2003年4月，人类基因组全部序列图宣告完成，然而研究人员发现人类基因组计划（HGP）的完成并不意味着人类已经能够解析机体健康与疾病的奥秘，实际上有更多的工作需要进行。如从基因的角度来看，研究人员最常关注的是与编码蛋白质相关的基因，但它们约只占整个基因组的2%，非编码区基因多数只是沉默吗？近年来随着表观基因组学研究的兴起，已陆续发现一些非编码基因的功能，且已有研究表明人类基因组中约80%的基因其实都有某种确定的功能。再从蛋白的角度来看，基因毕竟只是遗传信息的携带者，生命活动的执行者却是基因编码的蛋白质，正是蛋白质放大了基因上的细微差别，可见重视蛋白质研究也是生命科学领域内极其重要的内容。而当前人类很多重大疾病原因复杂，无法通过一个基因或一个蛋白质的变化来全面了解，只有研究由基因转录和翻译出蛋白质的过程，以及蛋白质在生物体生理功能和病理变化过程中的整体变化，或能揭示生命活动规律，找到发病机制。

因而，几乎在人类基因组计划宣告完成的同时，生命科学在转瞬之间进入了新的纪元——后基因组时代，伴随出现了一些新的组学研究，例如，蛋白质组学、转录组学、表观基因组学、代谢组学等。为了促进相关组学的研究，国际上陆续宣告产生了一些新的组学计划，如“人类蛋白质组计划（Human Proteome Project，HPP）”、“人类表观基因组计划（Human Epigenome Project，HEP）”、“人类代谢组计划（Human Metabolome Project，HMP）”等，这些计划多冠以“人类”某“组学”计划之名。本文从一些此类组学计划入手，一来反映冠以“人类”的组学计划规模上能否与人类基因组计划相媲美，二来来反映后基因组时代人类解析机体秘密的步伐。

1 人类蛋白质组计划（HPP）

有相关媒体报道表示，人类蛋白质组计划（HPP）是继国际人类基因组计划之后的又一项大规模的国际性科技工程。

1.1 蛋白质组学的研究是基因组学研究的延续内容之一

人类基因组的绘制成功首次在分子层面上为人类揭示生命奥秘提供了一份生命“解剖图”，然而随着大量生物体全基因组序列的揭示，人们发现仅从基因组序列的角度仍然无法完整、系统地阐明生物体的功能。人类基因组序列图就像一幅“天书”，要想解密“天书”, 读懂其中的信息密码与遗传语言，真正揭开生命现象的奥秘，就必须系统认识基因组的产物———蛋白质组，即在人类基因组计划后，解析人体中所有基因的产物——蛋白质，进而才有可能揭示生命活动的奥秘。

1.2人类蛋白质组计划成立

2001年，国际人类蛋白质组组织（Human Proteome Organisation，HUPO；http://www.hupo.org/）成立，HUPO的宗旨即是实施人类蛋白质组计划（HPP），因而成立之初便提出“人类蛋白质组计划”（http://www.thehpp.org/ ），然而该计划真正成立的时间是在2010年9月，真正实施时间是2011年9月。从计划提出到实施相隔近10年，一定程度上与对人体蛋白质总数的估计有误有关，最初认为蛋白总量在5万种以上，现在认为仅2.3万种。因而该组织从成立之初先后推出的计划从局部到整体，循序渐进，如在人类蛋白质组计划提出之前陆续推出了由美国牵头的“人类血浆蛋白质组计划（HPP）”、中国牵头的“人类肝脏蛋白质组计划（HLPP）”、德国牵头的“人类脑蛋白质组计划（HBPP）”、“瑞士牵头的大规模抗体行动（HAI）”、“英国牵头的蛋白质组标准行动（PSI）”、日本牵头的“糖蛋白质组行动（HGPI）”、日本牵头的“人类肾脏和尿液蛋白质组行动（HKUPP）”等。之所以启动这些“局部”的蛋白质组计划，是考虑到蛋白质远比基因复杂得多，因一个基因可以产多种蛋白质。更有甚者，在人体内多达200余种细胞中，这些蛋白质在不同时刻以不同水平制造。为此，将人体蛋白质组解剖为一些组织或体液的蛋白质组将更有利于研究。

1.3 人类蛋白质组计划简介

由于编码人体蛋白质的基因数量可能远远小于先前估计，大规模的人类蛋白质组计划现在已经可以实施。于2010年9月，HUPO在悉尼举办的国际大会上宣布成立人类蛋白质组计划，于次年9月在日内瓦举行的国际会议上宣布启动。该计划预计花费约10年时间，将人体所有蛋白质归类并描绘出它们的特性，并揭示它们在细胞中所处的位置及每种蛋白质与其他哪些蛋白质存在相互作用。

目前有中国、美国、德国、英国、瑞士、加拿大、日本、韩国、澳大利亚、法国、俄罗斯等19个国家（地区）参与了该计划。该计划将从三方面进行：一是用质谱分析法鉴定各组织中的蛋白质及其数量；二是用针对每种蛋白质的抗体，确定蛋白质在组织和细胞中的定位；三是系统地鉴定每一种蛋白质与哪些其他蛋白质存在相互作用。预计耗资10亿美元。

1.4 结论

从该计划参与的国家，投资的经费，及其推出的以某国牵头的系列“前奏”计划（如中国牵头的人类肝脏蛋白质组计划）等，可见其规模上类似人类基因组计划，是国际性重大组学计划之一。

（未完待续）

游文娟 整理