生命科学新角逐攻克SARS从蛋白质开始

李斌

　　蚓激酶蛋白结构的绘制、测定SARS病毒蛋白质结构……随着人类基因组研究的深入，近年来，蛋白质组研究正在世界范围内形成热潮。在生命科学领域的这场新的世界性角逐中，中国科学家正以越来越多的实际行动发出自己的声音。

　　随着人类基因组计划的完成，探究基因组所蕴含的生物学意义，阐明基因组的生物学功能，已经成为当今生物研究领域的热点。蛋白质是基因功能的载体，蛋白质组成为新世纪最大的生物战略资源之一，各国政府和大的跨国公司竞相开展研究。世界生命科学研究进入了一个以蛋白质组学和生物药品开发为重点的新阶段。

　　人类基因可能有3万多个，而每个基因控制的蛋白质则从数个到数十个不等，人体蛋白质数远比基因多得多。蛋白质扮演着构筑生命大厦“砖块”的角色，其中可能蕴藏着开发疾病诊断方法和新药的线索。科学家认为，人类基因组、蛋白质组和药物是生命科学研究路上的三个阶段。

　　蛋白质三维结构、蛋白质组芯片……作为世界头号科技强国的美国，从新世纪之初起将生物和纳米技术作为资助重点，生物技术的重心从基因组测序转向了基因功能和蛋白质功能的探测。继2000年9月启动“蛋白质结构启动计划”后，美国于2002年实施了“临床蛋白质组学计划”，以开发以蛋白质研究为基础的癌症诊断和治疗系统。蛋白质组学甚至已经形成了产业和市场，美国一家咨询公司的研究显示，到2005年这一市场将达到27亿多美元。

　　美国约翰斯·霍普金斯大学的一个研究小组最近更是建立了一个收录了3000多种人类蛋白质的资料库，“这是人类系统生物学的真正开始。”研究小组的助理教授潘迪说。

　　其他国家也不甘落后。日本于2001年启动了蛋白质解析工程，并于2003年确定了“生物立国”战略，明确提出加快蛋白质组等方面的研发步伐。韩国政府则明确计划5年内在生物、信息等6大技术领域投入77亿美元。就连巴西、印度等发展中国家也不甘久居人后，投入大量资金用于基因组和蛋白质组的研究。

　　著名杂志《科学》列出的2002年6大热门科技领域分别为干细胞研究、蛋白质组研究、天文、遗传学、光学钟和对复杂分子生物系统的观察等。这家杂志预测，首批以蛋白质为基础的药物“靶”很快就会出现。

　　在这样的背景下，在蛋白质研究中拥有雄厚基础的我国科学家近来取得的一系列成就，逐渐引起国际同行的关注。“蚓激酶本身已是药物，其蛋白结构的绘制，标志着我国生物医药界正从根本上开始寻找新药。”一位科学家如此点评。

　　在国内，从北京到上海，从中科院系统到军事医学科学院，不同的研究小组都瞄准了蛋白质组。今年4月21日，作为北京市第一家以开发蛋白质资源为企业发展方向的生物技术公司，已拥有一整套现代化蛋白质研究系统的北京华大蛋白质研发中心有限公司在京成立。这家企业将以肿瘤的诊断与治疗、新一代蛋白质药物为研究方向，近期重点“锁定”严重危害健康的肿瘤和传染性疾病的诊断试剂以及我国特有生物资源。

　　绘制出人类基因组“中国卷”的华大基因研究中心两年前起就介入蛋白质组研究，于2001年3月参加了国际人类蛋白质组组织成立大会，并先后加入国际血浆蛋白质组研究计划、国际肝脏蛋白质组计划，和相关单位合作实施了胃癌的蛋白质组学研究、肺癌蛋白表达谱及标志蛋白的鉴定、前列腺癌蛋白质组学研究、麝香功能蛋白质组学研究、螺旋藻蛋白质组学研究等数十个项目。

　　记者最近获悉，一个由中国牵头，法国、加拿大科学家参与的人肝蛋白质组计划已获相关部门批准，科研经费将在亿元以上，我国蛋白质组研究有望在肝病领域取得突破。

　　曾经在牛胰岛素结构测定中做出主要贡献的中国科学院生物物理研究所也瞄准了蛋白质。上任不久的所长饶子和提出了一个宏大构想，构建全国范围的蛋白质组研究平台，为新世纪新药研制领航。留英回国的饶子和已经在清华大学建立了一个实验室，测定了相当多的蛋白质三维结构，是国内蛋白质研究领域的重要科学家。

　　中科院高能物理研究所、中科院上海生命科学院等单位也“各显神通”，制定了相应的蛋白质组研究计划。中科院还拿出数亿元资金和上海市合作，集中精力在基因组、蛋白质组、生物大分子结构与功能、细胞生物学、神经生物学等方面开展攻关。

　　而在科技部的“盘子”里，蛋白质组学和功能基因组学、生物芯片、基因工程药物与疫苗、基因诊断与治疗等关键技术共同跻身于我国未来5年到10年生物技术发展的重点行列。2002年11月，重大疾病的蛋白质组学研究、量子通信与量子信息技术等21个项目被批准列入国家重点基础研究发展规划。

　　“进入新世纪以来，蛋白质组学、生物信息学和干细胞工程研究等成为生命科学的热点领域。”科技部部长徐冠华一语中的：在学科交叉的推动下，纳米科技、功能基因组学与蛋白质组学等一批新的学科前沿和方向正在迅猛发展，强有力地引导着基础科学的发展，形成许多前沿学科和领域。

2003.10.14