基因空間：匯聚生命知識 造福大眾健康


“互聯(lián)網(wǎng)＋”是以推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與新技術應用前沿之間互動、融合、互利為目的的新指導思想和業(yè)態(tài)創(chuàng)新方案。我的學生們編輯的這本書正是在這種思維推動下奮勇匯聚在“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”海洋中的一股充滿正能量的勁流——兼有稚氣和隨意，卻不失文筆流暢、敘述直接，充滿激情和活力的風格，可以稱得起是基因空間里的“系列快餐”，值得一番“狼吞虎咽”，尤其是年輕人和從業(yè)人而言；同時，也歡迎各路豪杰的品評，為他們未來能做出“世紀大餐”，培養(yǎng)過硬的“廚藝”出把力。
老師的夢總是“青出于藍而勝于藍”。這首先是個正確的邏輯：由于知識的屬性是積累，所以學生們一定是會勝過老師們，因為他們盛在“碗”里的知識本來就比老師的那個同齡時代多得多，況且現(xiàn)在還有像互聯(lián)網(wǎng)這樣無處不在的“魔鬼”來助陣。其次，老師對學生們的了解應該是最透徹的，因為老師的期待永遠比學生的夢想要高很多；拔苗助長是老師的忌諱，但是望“子”成才是每個老師的真實信念，有機會他們會不遺余力。
一個世界性強國首先必須是科技強國。國力強最根本的來源是民眾創(chuàng)新意識強，創(chuàng)業(yè)能力強。一個國家和民族強大的保障除了國家安全體系健全和政治制度穩(wěn)定外，就是社會的知識水平（國民素質的首要）與民眾的健康；后兩者的基礎，就是教育體系建設和生物醫(yī)學研究。在國際上，將生物醫(yī)學研究作為國民健康保障基礎的共識和資源投入始于20世紀50年代初，催生了70、80年代的各種分子生物學、細胞生物學和分子遺傳學等領域的進步和技術發(fā)明，以及時任美國總統(tǒng)尼克松先生“向癌癥開戰(zhàn)”的法令�？茖W家們從那時就開始了“基因夢”——獲取人類的全部基因序列。將這個夢付諸現(xiàn)實的行動就是后來的“人類基因組計劃”。為了實現(xiàn)這個計劃，我的老師——梅納?歐森（Maynard V. Olson）和他的同事們——領導我們這一代人，共同付出了我們該做的，當然也包括中國科學家在內。值得驕傲的是：我們過去30年內積累的關于基因的知識，遠遠超過了關于基因的經(jīng)典學科——遺傳學——300年里積累的全部知識。而且，另外一個更宏偉、作為“人類基因組計劃續(xù)集”的計劃——“精準醫(yī)學計劃”也已經(jīng)有了“遍地（世界性）開花”的趨勢�？梢灶A見，“基因空間”里一定充滿了關于基因與生命、基因與健康的知識，充滿了有利于國家強大，造福于社會和民眾的智慧。
基因空間其實是生命空間的代名詞。生命的時空單元是細胞，而信息單元（信息流）才是基因（DNA）。雖然基因的數(shù)量對于任何一個物種而言都是相對有限的，但是基因的操作空間（操作流）則是無限的、多維的、細致入微的�；�因和基因產(chǎn)物（RNA和蛋白質）指導生物大、小分子的合成、運輸和平衡（平衡流），維持生命結構和這些結構的復雜化——生長、分化和發(fā)育（分室流），賦予生命運動、繁衍和拓展生存空間（可塑流）的能力。五流——信息流、操作流、平衡流、分室流和可塑流——構成生命的基本要素，有些像我們古代圣賢們推崇的五行：金、木、水、火、土，同樣用來簡化人類對未知事物的認知維度，鼓勵深入的思考、推理、創(chuàng)造。精準醫(yī)學計劃的開展必將會帶領生命科學研究走出信息流——遺傳學的局限，走進機理的破譯，走進表觀遺傳學（epigenetics）的思維范疇，也即五流中其他四流的綜合思考。基因空間必將走進平衡流、分室流，最終進入可塑流——也就是走進表型、行為和認知的可塑性，真正探討表型問題。遺傳疾病，尤其是罕見疾病，屬于信息流的研究范疇，而直接將基因型和表型連接起來，是遺傳學和分子進化研究的內容。而多基因病和復雜疾病則是表觀遺傳疾病，屬于其它各流的研究內容，包括各流之間的關聯(lián)或綜合�？梢�，我們尚未拓展的基因空間還是巨大的，我們的面前的任務還是艱巨的。
可見，未來基因空間的拓展主要有幾個重要維度。第一是從基礎科學（比如生物學、細胞生物學、分生物學和生物化學）到醫(yī)學（生理學、解剖學、組織學、病理學、藥理學等基礎醫(yī)學和分科的臨床醫(yī)學）應用的拓展，這就是精準醫(yī)學計劃的要推動的學科互動部分。第二是研究對象的拓展，告別單純的模式生物、模式細胞和模式基因組等研究，直接以病人和醫(yī)療機構為對象和研究基地。我們必須要面對病人，對于常見疾病而言，其實是面對人群。第三是研究內容的變遷，實現(xiàn)從單基因病到多基因�。�即復雜疾�。┑耐卣埂Ｎ覀儗⒚鎸Π┌Y、心腦血管病、神經(jīng)退行性疾病、代謝綜合征等發(fā)起“總攻”，使全社會的每一個成員都體會到動感，都會積極地參與和貢獻。第四是時間軸上從斷面到全面的拓展，在時間軸上實現(xiàn)連續(xù)性，讓時間系列成為數(shù)據(jù)獲取的標準。過去我們的研究都局限于短時間和大尺度，沒有真正獲取實時數(shù)據(jù)，也沒有足夠的對照和隊列研究。第五是迎接技術，尤其是相關技術前沿的“大匯聚”。大數(shù)據(jù)與高性能計算、與云平臺和互聯(lián)網(wǎng)的匯聚，使信息的共享和高效利用成為現(xiàn)實。大數(shù)據(jù)必將無所不在、無處不在。
新的“硬科技”（前沿技術）儀器也將通過互聯(lián)網(wǎng)接通每個人的脈搏和血液，監(jiān)控生命活動和抵抗疾病侵襲的過程，科學和技術將逐漸開通與產(chǎn)業(yè)之間的交流渠道，讓科學和技術實現(xiàn)最有效地、最大限度地造福人類社會的每個人。美國的模式是20世紀80年代頒布的Bayh-Dole法令，促進知識產(chǎn)權的轉移和產(chǎn)業(yè)界的自主研發(fā)能力，中國的模式應該有所不同，或許是研究領域與產(chǎn)業(yè)研發(fā)的融合：“學－研－產(chǎn)”共建，而以“研”為載體和平臺。也就是說，以研發(fā)實體（獨立非營利研究所或研發(fā)企業(yè)）來承接國家、社會和產(chǎn)業(yè)的研究任務，滿足它們的共同研發(fā)需求：創(chuàng)新 ＝ 創(chuàng)研 ＋ 創(chuàng)業(yè)。
基因空間裝的應該是有關基因、生命與健康的知識精華。我們這些科學與知識的創(chuàng)造者同時也是“知識大門”的守門人。我們的主要任務并不是打假——那是利益共同體和社會的職責之一——而是守真。換句話說，對于科學家而言，沒有什么能比維護科學和知識的純真和圣潔更重要，我們每一個貢獻者必須承諾我們基因空間的知識寶藏里沒有謬誤、糟粕和虛假。老師為學生的作品寫序，雖然有“自吹自擂”之嫌，但是也有承擔責任和義務之勇氣和信任。
請大家在基因空間里展開翅膀，盡情地遨游吧�；�因空間也需要大家的支持、維護和良性的互動，也是大家共同探索、深刻思考和自由討論的空間�；�因診斷、免疫治療、器官重塑等等這些陌生的術語將在基因空間里得到解釋和解疑。讓我們在基因空間里見面，交流和享受現(xiàn)代科學的盛宴。期待再次見面。


于軍
中國科學院北京基因組研究所