蛋白质组学作为生命科学领域的重要前沿,近年来在国际范围内取得了显著进展。国际主要发达国家纷纷加大对蛋白质组学的支持力度,使其成为科技竞争的新焦点。2021年10月12日至13日,第381次香山科学会议在北京召开,主题为“蛋白质组学:前沿与挑战”,59位国内外科学家围绕蛋白质组学发展趋势及需求展开深入讨论。会议执行主席、中国科学院院士贺福初接受了记者专访。
蛋白质组学揭示生命现象和规律,是21世纪生命科学与生物技术的重要战略突破口。中国较早开展蛋白质组学研究,2006年《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》将蛋白质组学列为重点发展方向。“十一五”期间,中国蛋白质组学研究迅速发展并步入国际先进行列。2011年“十二五”规划开局之年,为明确未来五年蛋白质组学的发展方向和科学问题,探讨设施建设与管理,召开了本次香山科学会议。与会专家包括多位两院院士、国内外知名科学家,共同推动中国蛋白质组学向更高层次发展。
国际蛋白质组学发展迅速,技术与研究策略不断创新。2001年国际人类蛋白质组组织成立,极大推动了蛋白质组研究。过去十年,国际蛋白质组学在定量分析、翻译后修饰、规模化相互作用、功能研究、生物标志物筛选、抗体制备、数据标准与挖掘等方面取得突破。蛋白质组学技术已成为国际医学研究机构的重要平台,广泛应用于疾病相关蛋白质的筛选与机制分析。国际人类蛋白质组计划的全面实施将带动科学技术及生物产业发展,中国有能力在该计划中发挥主流作用。
蛋白质组学研究呈现多元化发展趋势。其技术理念和方法已广泛应用于疾病分子机制、生物标志物发现与验证等领域。发展重点逐渐从全蛋白质组向亚细胞蛋白质组转变,从定性描述向定量分析转变,由静态研究向动态研究转变,由体外研究向体内研究转变,并向临床应用拓展。数据产出由数量向质量转变,强调有效整合和知识挖掘。蛋白质组学作为生命科学与生物高技术的新引擎,推动相关学科快速发展,为疾病预防、诊治和生物技术应用带来革命。
中国蛋白质组学取得重要成就。政府高度重视,过去十余年在国家发改委、科技部、自然基金委等部门支持下,蛋白质组学研究迅速壮大。研究重心从技术平台建设逐步转向高通量技术平台,解决重大疾病和生命科学问题。涉及领域包括医学、农业、林业、环境、资源、能源、工业等。中国科学家在技术方法和重大疾病相关蛋白质组研究方面取得国际瞩目成果。2004年中国科学家首次在国际权威刊物《分子细胞蛋白质组学》发表文章,近年论文数量位居世界第二。中国科学家领衔的国际人类肝脏蛋白质组计划建立了组织/器官蛋白质组研究标准,为国际计划实施提供示范。中国还参与血浆蛋白质组等分计划,与重大疾病相关研究取得明显进展。
加快中国蛋白质组学发展的策略。面对生命科学前沿和重大科学问题,蛋白质组学技术仍有巨大提升空间。2011年“十二五”规划开局,相关部门已调研部署蛋白质组专项,尤其是“国际人类蛋白质组计划”全面实施,中国人类蛋白质组计划建议也在调研论证中。国家发改委批准在北京和上海建设国家蛋白质科学基础设施,北京“凤凰工程”以蛋白质组学为主,将提升中国蛋白质组学能力,保障重大科学计划顺利实施,并为广大用户提供高水平技术服务。政府支持下,应抓住蛋白质组学发展的新契机,加强新技术新方法研究,整合现有基础,建立国家协作网络,推进中国人类蛋白质组计划,建立中国主导的蛋白质数据库,推进蛋白质组数据对基因组注释,揭示生理功能调控规律和病理机制,推动基础研究成果转化,为疾病预防、诊治和创新药物研发提供理论和技术支撑,加强蛋白质组学在农业、工业、环境等领域的应用,实现技术跨越式发展。