在后基因组时代，基因研究不仅是科研活动，而且蕴藏着巨大的市场和商机。为了抢占21世纪生命科学研究的这个制高点，各国纷纷制定计划和措施，决心打好后基因组研究这场攻坚战。



(一) 美国继续领跑后基因组研究

人类基因组计划起先是由美国提出的，而且54%的工作是由美国承担的，可以说，美国在人类基因组研究中处于遥遥领先的地位。随着人类基因组计划的进行，美国就已经开始关注后基因组研究。

美国能源部2002年宣布，将在今后5年内为5大“后基因组”研究项目提供总额为1.03亿美元的资助，此举标志着美国政府“后基因组”研究战略开始全面启动。

参与新一批“后基因组”研究项目的共有6家美国国家实验室、16所大学以及4家私营研究机构。橡树岭国家实验室牵头的研究小组，将重点开发识别和分析微生物细胞中多蛋白质复合物的技术；劳伦斯伯克利国家实验室负责的研究小组，将开发描述和预测微生物中基因调控网络的计算模型；桑迪亚国家实验室领导的小组将重点开发深入了解蛋白质、蛋白质相互作用以及控制蛋白质的基因调控网络的计算方法；马萨诸塞大学负责的小组的研究对象是能通过将电子传输至电极而“发电”的微生物，目标是开发能预测这些微生物在自然环境下活动方式的计算模型；哈佛医学院和麻省理工学院等组成的另一小组，将分别研究在地球碳循环中起到重要作用和具有广泛的新陈代谢多样性的两种微生物，并开发在系统水平上理解这些微生物的计算方法。

除了能源部以外，负责生命科学研究的国立卫生研究院(其年度预算占到了美国联邦政府民用研发投入的60%)在其2004年制定的《国立卫生研究院路线图》中也强调了后基因组的研究。在其路线图的28项任务中，与蛋白质组学和代谢组学相关的就有3项，而间接涉及的生物信息学、化学信息学等的也有2项。

除了政府以外，美国各大公司也都认识到了后基因组研究的巨大药用价值和经济价值，纷纷投入大量资金进行研究。塞莱拉公司为此增添了大批蛋白质鉴别和分析设备，目的是每天对数百万个蛋白质片段进行识别和分类，最终绘制出一张蛋白组图。此外，在塞莱拉公司转向蛋白组研究之前，已有几家公司先行一步。美国“大规模生物学公司”拥有一个包含11.5万种人类蛋白质的数据库，另一家美国公司赛托根(Cytogen)则已绘制出70多族人类蛋白质中一族的相互作用图。

此外，应生物反恐战略的要求，新出现的传染病，如传染性非典型肺炎(SARS)、禽流感、疯牛病等已成为美生物界的研发热点。美国国家免疫与传染病研究所2004年3月两次宣布有关SARS疫苗进展情况，一是发现老鼠体内能产生阻止SARS病毒复制的抗体，意味着可用老鼠作为动物模型来评估疫苗和抗病毒药物对SARS防治的效果，从而加快SARS疫苗的开发；二是以编码SARS病毒表面一种外壳蛋白的DNA片断为基础开发出一种疫苗，在实验中能有效阻止病毒在老鼠体内的复制。另外，美首次人工合成普里昂蛋白，实验鼠受其感染后大脑受到损害，该成果有助于研究海绵状脑病包括疯牛病和人类新型克雅氏症的基因，以及找到早期诊断疯牛病的方法。



(二) 日本力争打赢后基因组之战

早在2000年末，日本科学技术政策委员会就公布了《后基因组研究战略报告书》(以下简称《报告》)，把日本的后基因组研究课题分为3大类。第一类是蛋白质结构和基因信息研究。该国计划立即推进“基因结构国家工程”，在今后5年内完成蛋白质组中1/3图谱的绘制工作，并与电子、材料、信息等领域合作，尽快把技术推向市场。第二类主要是人类基因的多样性及疾病遗传基因破译。战略报告把降低研究成本放在重要地位，提出要把研究成本降低到目前的1/10以下；要突破威胁日本老龄化社会的痴呆、癌症、糖尿病、高血压、哮喘等5大疾病的基因破译研究。第三类主要是应用技术的研究开发。应用技术一要侧重脑科学、5大疾病、再生医学、器官移植等领域；二要注意新食品、保健食品、特殊功能食品的开发；三要研究生物基因技术在环保上的应用。

日本《后基因研究战略》的目标是突出研究成果迅速转化，抢占生物技术专利权和新技术新产品的市场份额。利用基因技术在环保事业中的应用，加强环境治理力度，减少环境污染；利用医疗技术和医药品的革命性进步，提高民众健康，从而全面改善人们的生活质量。

为保障战略目标的实现，《报告》提出一系列措施：①确保研究资金投入力度。2000年日本启动了“新世纪工程”，为后基因组研究投入了640亿日元。②多渠道解决人才不足。《报告》提出增加开设生物技术专业的大学数量，扩大招生人数，广泛利用各种讲座、培训等方式培养人才。同时，积极引进外国优秀人才，有选择地与国外开展共同研究。③保证实验动物资源，开发先进的研究手段。《报告》要求，日本要在DNA切片、蛋白质切片及纳米技术等领域取得革命性进展。④改革科研管理体制。与以往中央与地方、企业与政府各自为战的分散做法不同，后基因组研究采取国家重点工程方式，立项后，全国统筹安排，由综合科学技术会议统一指挥。⑤企业参与，突出转化。⑥研究社会伦理，制定相关法律。⑦改革专利制度，加速专利审批，保持研究成果发布与专利权取得的时效相协调。

2002年，日本文部科学省开始实施“蛋白质3000”计划，力争在5年内，在1万种与开发新药相关的蛋白质中查明3000种的结构和功能。

2004年,日本投入到生命科学领域的预算为814.16亿日元。重点新项目之一是战略性推进基因网络研究；在继续执行的项目中，后基因组研究占了相当大的份额，这方面包括：推进创新性新药、医疗等的研究开发项目，包括蛋白质3000项目；基于个人遗传信息进行的个性化医疗项目；再生医疗项目等。

日本各大制药公司也不甘落后，采取“集中”与“联合”的方针，加速基因疗法与药物的研究开发。日本制药界近年来大幅度增加了相关领域的研究开发经费，2001年度总额已超过6000亿日元。此外，为了与规模庞大的美欧制药厂家竞争，日本医药公司在政府主管部门的组织下实现“吴越同舟”，联手加强技术攻关。例如，在经济产业省的牵头下，70余家制药、生物及高技术公司结成了“生物产业信息化共同体”，准备齐心协力解析蛋白质的结构与功能；另外有43家制药企业联合，计划解析日本人的“单核苷酸多态性基因”，为个性化治疗做准备；还有22家制药厂商组成“蛋白质结构解析共同体”，利用大型辐射光设施“SPring-8”解析和测定受体蛋白质，以加快基因疗法与药物的研究开发。



(三) 英国继续把后基因组研究作为一个重点

在2002年的政府经费评估中，英国政府把后基因组研究作为了一个重点领域，把5430万英镑的资金拨给英国医学研究理事会进行后基因组研究和蛋白质组研究。

英国的后基因组和蛋白质组研究主要分为3个部分：第一部分是基因信息和生物功能研究，其中包括利用生物体(主要是老鼠)来模拟人类的疾病的研究以及大分子结构的研究。第二部分是对于重大临床疾病的研究，包括心理健康、心血管疾病、癌症、人口、新的医学技术以及创新型健康技术等方面的研究。第三部分是功能蛋白质组计划。它包括蛋白质之间的相互作用、蛋白质的修饰(糖基化、乙酰化、磷酸化等)以及生物体内蛋白质的局部化。

2004年10月，英国科技大臣宣布，将用1亿多英镑的资金来建造“钻石光源”。这台加速器将于2007年建成，建成后将成为科研提供空前明亮的红外线、紫外线、X射线光束。这种光束可以使科学家们进一步了解蛋白质组的结构，推动后基因组研究的发展。



(四) 中国加大后基因组研究投入

在国际人类基因组计划中，中国科学家只争取到了1%的测序任务。在后基因组时代，中国经过持续的努力，终于获得了国际蛋白质组计划的主要项目——国际人类肝脏蛋白质组计划的领导权。

中国政府非常重视蛋白质组学研究和发展，不断加大投入，相继启动了一批与蛋白质组学密切相关的重大研究项目。在这些项目的资助和有关部门的支持下，国内一些蛋白质组中心或重点实验室相继成立，建立起相应的技术平台，培养了一支素质良好、学科配套的专业人才队伍。

2004年4月，国家科技部把“功能基因组与生物芯片”列入12个国家重大科技专项，投入6亿元，主要开展重大疾病、重要生理功能相关功能基因、中华民族单核苷酸多态性的开发应用，以及与人类重大疾病及重要生理功能相关的蛋白质、重要病原真菌功能基因组等的研究与开发。

此外，中国科学院“造血干细胞及血液系统疾病相关蛋白质的结构基因组学研究”已经取得重要进展，截至2004年4月，该项目完成了1306个基因的克隆，测定了57个蛋白质及其复合物的三维结构，其中包括测定了一批与重大疾病和重要生理功能相关的蛋白质的三维结构，这些测定为阐明分子作用机理和创新药物设计与筛选创造了条件。此外，还有一批具有医药价值的蛋白质的三维结构也得到了测定，为进一步利用这些蛋白质奠定了基础。

除了上述国家外，很多国家也在后基因组研究上投入了巨资。德国政府2004年5月决定，到2007年将为人类基因组的后续研究追加拨款1.35亿欧元，研究的重点将转向与心血管疾病、癌症、传染病、由环境因素引起的疾病以及神经系统疾病相关的基因组研究。德国联邦教研部2004年2月公布，启动了一项“动物有机体功能性基因分析计划”，旨在使人类对家畜的繁殖生产有更好的了解，减少动物品种的遗传性缺陷，提高动物奶制品和肉制品质量，为人类健康、营养和环境造福。2004年3月，加拿大基因组机构出资1500万加元，参与英国—加拿大结构基因组学联合体的研究活动，以搞清楚与人类癌症、神经紊乱、疟疾等相关的350多种蛋白的三维结构。挪威在2001年制定了功能基因组国家计划，决定从2001年开始，每年最少拨款3亿挪威克朗投入功能基因组研究。

我们相信，随着时间的前进，各国的巨大投入必将使后基因组研究不断产生重大突破，国际后基因组合作计划必将取得巨大的进展，功能基因组、蛋白质组、药物蛋白质组等方面的研究必将得到进一步拓展，生物信息学工具也将更加完善，这些将给人类健康、疾病的预防与治疗带来福音，给社会带来巨大的效益。
(责任编辑：泉水)