行进在蛋白质组学的“登月之旅”

毒手药王邓智先

蛋白质组创新团队成员正在实验室交流。

　　姜锡娟  摄

　　16年来，这支团队针对肝脏疾病、恶性肿瘤、免疫系统疾病、骨质疏松等重大疾病潜在药靶及蛋白质药物等获得了一批引领世界的创新成果，一篇篇科研论文登上了《自然-遗传学》、《自然-细胞生物学》、《自然-医学》、《自然-免疫学》等国际著名期刊的殿堂……

　　16年来，这支团队孕育了2位中国科学院院士、1位发展中国家科学院院士、7位“973”项目首席科学家、20人/次总后科技金星、5位“千人计划”科学家和“万人计划”科学家、3位何梁何利奖获得者、7位“国家杰出青年基金”获得者、6位中国青年科技奖获得者……

　　这支在蛋白质组学领域具有显著国际竞争力的精锐之师，就是中国科学院院士贺福初领导的军事医学科学院蛋白质组学研究团队。在日前举行的2013年度国家科技奖励大会上，该团队被授予“国家科学技术进步奖创新团队”称号。

　　率先解读“天书”

　　2003年，记录人类生命“天书”的基因组计划宣告完成，全球的科学家愈来愈意识到，一项更艰巨、更宏大的任务——解读“天书”，即基因组功能的阐明已经摆在面前。蛋白质是基因的编码产物，蛋白质与基因之间的关系，就如同建筑材料与设计图纸。就人体而言，基因组固定，蛋白质组就能变幻出形态、功能各异的不同器官，蛋白质组对进一步阐释“生命天书”的重要性不言而喻。

　　早在1998年初，贺福初就敏锐地关注到刚刚出现的蛋白质组学，并逐渐投入到这个新兴领域。2002年4月，贺福初在华盛顿筹备会议上提出了“两谱两图三库”的研究策略，阐述了人类肝脏蛋白质组计划（HLPP）暨“HLPP蓝图”，打动了各国与会学者。贺福初回忆：“在会上我们提出：蛋白质组计划必须按生物系统（如器官、组织、细胞）进行一种战略分工和任务分割。否则，就是一盘散沙。”

　　事实证明，中国科学家在蛋白质组学领域最终赢得了国际尊重和广泛支持。2002年11月，第一届国际人类蛋白质组学大会在法国凡尔赛召开，贺福初当选HLPP首任执行主席，这也是首次由我国科学家牵头负责重大国际合作计划。

　　从那之后，这支创新团队取得了一个个骄人的战绩，先后在《自然》、《细胞》系列子刊以及《科学》等国际顶级刊物上发表文章280余篇，影响因子合计1600余。2009年，该团队在国际蛋白质组学领域最权威杂志一期刊登3篇文章，创同一单位同期刊发数全球最高记录。2011年，他们又在《自然》子刊连发两篇重大成果。2012年5月，《人类肝脏蛋白质组计划10周年专著》正式发表，这是世界上首次以大百科全书的方式出版人类组织器官的蛋白质组专著。

　　而在人才队伍建设上的不断探索赋予了这支团队更强的生命力，他们不仅创立了“固定+流动”的用人机制、“哑铃+候鸟”的引智机制、“聚变+裂变”的育才机制，还借助中组部“千人计划”、北京市“海聚工程”等政策，诚邀7名海外专家和国内200多位同行加盟，逐步建立了“开放、流动、联合、竞争”的高效运行机制，实践形成了“求实、创新、卓越、和谐”的团队精神，为军队实施国际化科研战略打造“试验田”。

　　探底“将军之官”

　　而在这块试验田中，“人类肝脏蛋白质计划”研究取得“大丰收”。

　　“肝者，将军之官。”此段文字出自我国最早的一部生命百科全书《黄帝内经》。肝脏是人体的“发电厂”、“化工厂”，是免疫系统的“摇篮”，血液的“源泉”。肝脏相当于人体的“国防总部”，但因“将军”负担过重，导致的疾病同样触目惊心，仅我国就有9300万不同程度的肝病患者，综合治疗费用高达9000亿元人民币。

　　2002年以来，围绕“人类肝脏蛋白质计划”的全面执行，科研团队领衔全球10余个国家和地区的100多个实验室共同展开了一幅壮丽画卷：目前，已经初步揭示了人类肝脏蛋白质组的整个“太阳系”，系统解析出两组（生理组、病毒组）、两谱（表达谱、修饰谱）、两图（连锁图、定位图）、三库（样本库、抗体库、数据图）；鉴定蛋白质13000余种；构建了高可信肝脏蛋白质相互作用网络图；建立了人体首个器官蛋白质组数据库；发现了脂肪肝、肝细胞病毒感染、癌变以及转移相关的蛋白质标志物群、潜在药靶和候选药物；寻找到了一批与肝炎、肝癌等复杂疾病相关的易感基因。

　　这些研究成果的最大目标就是为人类健康服务。“如果以人类主要的150种疾病进行计算，大约有3000~15000种蛋白质具有成为药物靶标的可能，而迄今用到的只有总量的1/30~1/6。”团队主要成员周钢桥研究员介绍。

　　鉴于我国的重要贡献，数位诺贝尔奖获得者、国际蛋白质组组织的历任主席等纷纷给予高度评价；该领域顶级权威期刊《分子细胞蛋白质组学》专栏介绍了我国的成就；国际蛋白质组学核心刊物《蛋白质组学》和《蛋白质组研究》分别出版我国蛋白质组学专刊和人类肝脏蛋白质组计划专刊，全面介绍我国在此领域的成就。

　　迈近“登月之旅”

　　如果在十几年前提到蛋白质组学，知之者甚少，从事其研究者更是寥若晨星。1998年，我国第一个蛋白质组研究重大项目获得批准，从此拉开了该领域蓬勃发展的序幕。21世纪初，我国陆续启动了蛋白质组学的首个“973”项目以及“中国人类肝脏蛋白质组计划”，逐渐从一枝独秀发展成群雄并起的喜人形势。

　　早在创建之初，贺福初就将人类蛋白质组计划比喻为生命科学的“登月之旅”，10多年来，在该团队的努力推动下，我国蛋白质组学研究日新月异：从最初以建立技术平台，开展技术方法的研究、整合为主，到以高通量蛋白质组学研究技术平台为基础，深入研究关系我国人民健康的重大疾病问题和重要生命科学问题，在多个领域取得国际瞩目的突破性进展。特别是最近4年，我国在该领域发表的论文数量直线上升，紧追美国。目前，随着研究工作的日积月累，深埋的“石油”开始井喷——发展和完善了一批具有自主知识产权的蛋白质组新技术、新方法，技术能力大幅提升，在国际蛋白质组学技术测评中名列前茅；筛选到一批与重大疾病防诊治相关的候选蛋白质标志物群、潜在药靶和候选药物，有望显著提高我国人群健康水平，大力推动生物医药的快速发展；制定了一系列数据标准，开发出新算法新软件，并逐渐为国际同行所采纳。

　　然而，这支团队也在思索不足——“在人类蛋白质组计划中，我们抓住了机遇，一些领域和成果走在了世界前列，但整体水平仍然有待提高。”团队主要成员钱小红研究员如是评价。据文献统计显示，与丹麦44.24、美国26.65的蛋白质组研究论文平均引用次数相比，我国在该领域发表论文的数量虽多，但9.48的篇均引用水平与欧美最高水平尚有差距。

　　“成绩属于过去，未来任重道远。”以刚刚获得的奖项为新起点，这支创新团队又埋头苦干，以更大的信心和勇气踏上“登月”的新旅程。

shifeng2012

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