美國"人類基因組計劃"
什麽是人類基因組計劃
現代遺傳學家認為，基因是DNA（脫氧核糖核酸）分子上具有遺傳效應的特定核苷酸序列的總稱，是具有遺傳效應的DNA分子片段。基因位於染色體上，並在染色體上呈線性排列。基因不僅可以通過復制把遺傳信息傳遞給下壹代，還可以使遺傳信息得到表達。不同人種之間頭發、膚色、眼睛、鼻子等不同，是基因差異所致。
人類只有壹個基因組，大約有5－10萬個基因。人類基因組計劃是美國科學家於1985年率先提出的，旨在闡明人類基因組30億個堿基對的序列，發現所有人類基因並搞清其在染色體上的位置，破譯人類全部遺傳信息，使人類第壹次在分子水平上全面地認識自我。計劃於1990年正式啟動，這壹價值30億美元的計劃的目標是，為30億個堿基對構成的人類基因組精確測序，從而最終弄清楚每種基因制造的蛋白質及其作用。打個比方，這壹過程就好像以步行的方式畫出從北京到上海的路線圖，並標明沿途的每壹座山峰與山谷。雖然很慢，但非常精確。
隨著人類基因組逐漸被破譯，壹張生命之圖將被繪就，人們的生活也將發生巨大變化。基因藥物已經走進人們的生活，利用基因治療更多的疾病不再是壹個奢望。因為隨著我們對人類本身的了解邁上新的臺階，很多疾病的病因將被揭開，藥物就會設計得更好些，治療方案就能“對因下藥”，生活起居、飲食習慣有可能根據基因情況進行調整，人類的整體健康狀況將會提高，二十壹世紀的醫學基礎將由此奠定。
利用基因，人們可以改良果蔬品種，提高農作物的品質，更多的轉基因植物和動物、食品將問世，人類可能在新世紀裏培育出超級作物。通過控制人體的生化特性，人類將能夠恢復或修復人體細胞和器官的功能，甚至改變人類的進化過程。
人類基因組計劃帶來了什麽？
從人類社會誕生以來，人類就沒有停止過對自身的思考。人類在探索，認識世界的過程中也不斷地提高對人類自身的認識。古代的醫學發現，近代的遺傳學說，進化論的確立，為人類更完全地認識自己奠定了堅實的基矗隨著人類在其他科技方面取得的巨大成功，生命科學的研究也越來越深入到了生命的根本奧秘中。
人類的遺傳信息以核苷酸順序的形式貯存在DNA分子中，它們以功能單位在染色體上占據壹定的位置，構成基因。基因組就是細胞內遺傳信息的攜帶者——DNA的總體。基因組中不同的區域具有不同的功能,有些是編碼蛋白質的結構基因,有些是復制及轉錄的調控信號,有些區域的功能尚不清楚。基因組結構是指不同功能區域在整個DNA分子中的分布情況。人類基因組包含著決定人類生、老、並死以及精神、行為等活動的全部遺傳信息。所以搞清楚核苷酸順序無疑將對人類最終完全解開遺傳之謎提供最直接的幫助。
1986年，著名生物學家、諾貝爾獎獲得者雷納托杜爾貝科（Renato Dulbecco）在Science雜誌上率先提出“人類基因組計劃”（Human Genomic Project,簡稱HGP）。1990年10月，美國政府決定出資30億美元正式啟動“人類基因組計劃”，預期到2005年拿到人體的全部基因序列（***約30億個堿基對全序列）；隨後研究其相互作用和基因功能，從而揭開人類全部遺傳信息之謎，使人類對自身的認識達到壹個新的高度。人類基因組計劃可以說是人類有史以來最為偉大的認識自身的世紀工程。此項計劃的實現，將對全人類的健康，生命的繁衍產生無止境的影響。按照設想，堿基對測序完畢之後，科學家將分析堿基如何組成基因以及各種基因有什麽功用等。弄清全部基因的位置、結構和功能，將為人類征服多種疑難病癥鋪平道路。
“人類基因組計劃”啟動以後，歐洲、日本、前蘇聯、巴西、印度、中國迅速跟進，紛紛加入到此項意義重大的研究中。我國於1999年7月在國際人類基因組註冊，得到完成人類3號染色體短臂上壹個約30Mb區域的測序任務。該區域約占人類整個基因組的1％，簡稱“1％項目”。這標誌著我國已掌握生命科學領域中最前沿的大片段基因組測序技術，在開發和利用寶貴的基因資源上已處於與世界發達國家同步的地位，在結構基因組學中占了壹席之地。
那麽“人類基因組計劃”到底為什麽具有如此大的魅力？吸引了如此多的國家和眾多的生物科學家參加到其中的研究？其實，對人類基因組的研究不僅僅地是壹項科學研究，它很可能暗含著將是21世紀最大的商機。
基因是生物制藥產業的源頭、生長點和制高點，源於基因的技術拓展將是21世紀制藥企業開發新品的基矗目前，世界上各大制藥、化工和農業公司都在積極地進行改組、合並和建立新聯盟，以通過基因相關的研究和開發加強自己的競爭實力。盡管基因產業所需的投資數目非常大，探索工作也非常艱辛（比如分離囊性纖維病變基因花了十年時間，耗資1.5億美元以上），但壹旦拿到壹個能夠編碼重要功能蛋白的基因後，其回報將是無比豐厚的——發現者可以獲取該基因的專利，科研人員可以之進行相關研究並設計相關的防治藥物，醫藥公司可在專利期滿之前獲取市場巨額壟斷利潤。可以說，壹個基因可以成就壹家企業，甚至帶動壹個產業。所以，對科學家來說，“人類基因組計劃”給他們帶來的是對人類自身認識的壹次重大飛躍，是人類戰勝疾病的希望；而對於不惜血本投入大量資金讓科學家研究基因組的政府和企業，更多的看到的是研究成功後所帶來的市場壟斷和超巨額利潤。
於是，壹場沒有硝煙但關系非同尋常的“基因戰”早以打響。國家與國家之間，官方研究項目與私營機構之間都存在著異常激烈的競爭。今年5月24日，代表官方參與“人類基因組工程”的科學家宣布，將於6月15日公布首幅人類遺傳密碼“工作草圖”。同時，美國賽裏拉（Celera）遺傳公司也透露，將在6月份發布自己的“工作草圖”。這意味著，破譯人類遺傳密碼的競賽已進入最後沖刺階段，決定人類生、老、並死以及精神、行為等活動的全部遺傳信息的奧秘即將被人類自己揭開，巨大的商機也開始向基因組研究的投資者招手。
人類基因組計劃被認為是人類最偉大的認識自身的科學探索之壹，其意義甚至超過阿波羅登月計劃，我們人類開始揭示隱藏在自身的奧秘，我們的生命和行為即將因為它而改變，它所帶來的是壹場生命的革命，同時，它將以前所未有的力量沖擊人類的道德、倫理觀念。
掌握了自身基因組奧秘的人類將不再畏懼過去聞之色變的各種“癌”，我們可以改變與生即來的某些缺陷，我們甚至可以實現永葆青春。但是，我們又不得不擔心，因為和掌握核能力壹樣，基因能給我們帶來福音，也能給我們帶來可怕的負面影響-----重組基因可以改變人類固有的特征。
二戰時期，希特勒就曾經組織大量科學家研究如何“制造”出最優秀的純種雅利安人，可當時的科學沒有達到那壹步的能力，但是，很可能就是20年後，這種想法完全可能實現。我們不但可以復制某個人，我們還能象工廠生產玩具壹樣批量“生產”按顧客需要設計的，合乎數據規定的“人造人”！
前壹段時間克隆生物的出現就引起了各方面的擔心和憂慮，如果“人造人”
真的出現了，我們該怎麽辦呢？我們的下壹代還能是自然的人嗎？我們固有的倫理、道德還能適用於我們將來的社會嗎？
“人類基因組計劃”的由來與發展（壹）
人類基因組計劃這麽壹個劃時代的項目，是壹個人提出的嗎？不是。這壹計劃的孕育，經歷了長達5年的時間，這五年裏，在發達國家裏，上致政府首要，下至平民百姓，都參與了這壹場討論與最後的決策。而各國，首先是美國的科學家，作了大量的論證。各個學科持各種不同觀點的科學家各抒己見，充分體現了科學討論的平等與決策的民主。盡管幾度迷離，幾度仿徨，幾度反復，但最後，人類還是選擇了“人類基因組計劃”。人類基因組計劃的形成，從歷史上來說，有好幾條思路。
七十年代的人類疾病的“基因論”之說，無疑是人類基因組計劃的主要思路。不僅疾病與基因有關，人類的生存、出生、生長都與基因有關，都與DNA的序列有關。正如著名的諾貝爾獎獲得者，意大利的杜伯克在他發表的壹篇文章，後來被稱為“人類基因組計劃”的“標書”之中寫的：人類的DNA序列是人類的真諦。這個世界上的發生的壹切，都與之息息相關。在策略上說，“人類基因組計劃”所采取的策略是“基因組學”這門科學的策略，正如基因是研究基因的科學壹樣，顧名思義，“基因組學”就是研究基因組的科學。正如杜伯克說的：既然大家都知道基因的重要性，那我們就只有兩種選擇，壹是“零敲碎打”，大家都去“個體作業”，去研究自己“喜歡”的、認為是重要的基因，而另壹種選擇呢？則是前所未有的大膽說法：從整體上來搞清楚人類的整個基因組，集中力量先認識人類的所有基因。
因為人類基因組計劃的雄心太大、規模太大，要花的錢太多，因此政府部門、科學家、社會大眾，都有不少不贊成的意見。首先是這個計劃的必要性的問題，他們認為把納稅人的30億美元用來搞人的龐大無比的基因組序列，純粹是拿納稅人的錢開玩笑！其次是這個計劃的現實性，他們認為到2005年完成這個計劃是“吹牛”。說實在的，在那時能否如期完成，誰也心裏無底。那時候，連現在的現代化的測序儀器的影子都還沒有。其三是科學研究領域的選擇問題，有點象“要為不可為”的想象：人類自然科學要研究的問題很多，為什麽要上這樣的計劃？這筆錢也得花到別的地方也許更值得、更實際，有人還擔心“大科學”會影響小科學，“大中心”會危及小實驗室的生存。說的話也很難聽，如批評這個計劃是“過於偏激、過於集中，目標過多、預算過大”。而得到的東西，只不過是“壹張部件名單”。而對於這個計劃的具體項目，則更加刻薄，如“制圖”是在沙漠裏建公路，“測序”是把“垃圾”分類，選擇“模式動物”是拼湊“諾亞方舟”。最後，認為基因組計劃建立的新的技術，是“不用現在的Saturn火箭”，而要追求奢侈、舒適的新航天飛機”，因為分離基因已有不少別的方法。
1990年美國剛開始“人類基因組計劃”，好多科學家還聯名寫信表示反對，結果原來的預算還被砍了3400萬美元，原計劃建的9個中心，每個中心年經費400萬美元。被砍了只剩下3個，而每個中心的經費只有200萬美元！主要的批評之壹，還是不要搞人的基因組計劃，這太多啦，應該先搞小的，如細菌等，或者是經濟意義大的，象小麥、豬、羊啊。他們譏笑這壹研究人的基因組計劃是“泥足巨人（clay-footed gaint）”。還預測將象75年開始的腫瘤計劃壹樣“流產”。真理有它本身的真理性，可行性。真理不怕辯論，這就是它的“說服性”。“人類基因組計劃”是有道理的，但是對真理的認識有它的過程，真理本身的完善也有它的過程。“人類基因組計劃”正是不斷地從批評中吸取正確的意見，逐漸完善到今天這壹計劃的。如開始僅是籠統的“測序分析計劃”。從何入手呢？各有各的說法。“制圖計劃”特別是遺傳圖的構建，原先是作為“測序”計劃的不同意見提出來的，但雙方都沒有簡單否定對方的意見，有關決策部門也沒有簡單地支持壹方面壓制另壹方，而最後持不同意見的雙方走到壹起，***同制定更加科學、更加全面的計劃。“cDNA計劃”就是把壹個基因中壹小部分與蛋白質有關的序列先搞清楚的計劃，也是作為“全基因組計劃”的壹種反對意見提出來，但也沒有被主流意見所拒絕，沒有因此而摒棄“全基因組計劃”，而是作為“基因圖”的雛型而納入整個基因組計劃，而且成為重要部分之壹，即我們要做的“轉錄圖”。“基因鑒定”計劃也是作為不同意見提出來的，認為最重要的是那些與人類疾病有關的基因，後來成為最能反映“人類基因組計劃”的成果的“熱點”。而“模式生物”計劃選擇了酵母、線蟲、果蠅、小鼠作為研究人類的四大“模式生物”，其科學意義十分重要。整個討論的過程，逐漸形成了“人類基因組計劃精神”的壹部分。
除了上述的“兼容並蓄”外，其次是“精誠合作”，人類基因組計劃是人類歷史上第壹次由全世界各國不分大小、不分強弱，所有科學家壹起執行的科研項目。實施人類基因組計劃伊始，發達國家具有遠見的科學家即號召全球各個國家的政府都重視這壹項目，並號召全世界科學家***同參與，建議所有的進展、所有的數據、所有的實驗資源應隨時公布於眾，讓全世界所有國家免費享用。在實施過程中，各國科學家精誠合作、***享材料、***享數據、***同攻關。這在人類自然科學史上，還是史無前例的。人類基因組計劃與另兩個有全球性意義的項目，即曼哈頓原子彈計劃和阿波羅登月基因相比，更顯示了人類的諧同與進步。其三就是對社會“高度負責”的精神。人類基因組計劃在啟動伊始，便重視這壹計劃可能對社會、法律、倫理方面的沖擊，特別註重這壹方面的研究，並形成主流意見。特別是HUGO（國際人類基因組組織）的幾個重要聲明，充分體現了現代自然科學的“求真”、“求善”及對社會的高度責任感。我們應該頌揚這壹“人類基因組計劃精神”，使它成為各國、各領域的合作楷模。
“人類基因組計劃”的由來與發展（三）
真理只能成功不許失敗，我們不能讓真理在自稱擁有真理的人手裏哭泣！盡管真理哭泣過千百次。壹個計劃，所有的指標就得完成，否則就得宣告失敗，或者早已流產。人類基因組基因的目標，討論來討論去，數易其稿，對每壹部分都有具體目標，定質、定量、定時完成。真理還要有說服性。美國的這壹計劃的通過與被民眾接受，科學家做了大量工作，又要到國會去“遊說”。有人說“人類基因組計劃”是美國歷史上規模最大、參與人數最多、也最為成功的“遊說”！說服政治家也不容易啊！要把科學意義與社會意義，經濟意義結合起來，把現實的利益與長遠利益結合起來，還要壹壹比較各種不同的意見與方案。還要通過各種關系、渠道把工作做到家。對照他們的工作，我們可以說：假設我們中國的決策者對“人類基因組計劃”不予重視，我們科學家也有責任！除了科學家自己的討論外，主流科學家對民眾做了不少工作，後來美國政府也做了不少工作。美國政府不能有自己的報紙、電臺、電視臺，只好印了很多小冊子，有較淺顯的，如“人類基因組計劃有多大？多有價值？”。
也有很通俗的，如“了解我們的基因”這壹小冊子。使大家都明確基因的重要性，人類基因組計劃的必要性，為什麽要花這麽多錢，這錢花得如何值得。而科學家呢？他們到處講話，向通俗的語言，把基因說得活靈活現，把“人類基因組計劃”說的淺顯易懂。本文的很多說法，都是從他們那兒學來的。如搞清楚30億對核苷酸，就好象搞清楚整個地球上的30億對人各姓什麽（假說天下只有四個姓氏！）人的基因組就象地球那麽大，壹個染色體就象壹個國家那麽大，壹個基因就象我們所在這憧樓那麽大，還有“制圖”就象在高速公路上標上路標等等。“人類基因組計劃”被民眾接受的過程，確實是社會學家、倫理學家、科學家、民眾的壹場有關基因的科學普及過程。此外還有倫理學家的問題。這個問題可復雜啦！“人類基因組計劃”所揭示的人類的最終奧秘，勢必沖擊社會、法律、倫理。
最後，民眾還是大體接受了這壹計劃。首先，懂得了基因的重要性後，民眾就產生了了解自我，了解基因的願望。如果沒有特殊的外界原因，我們的基因在出生以後變化就不大了。但我們要了解：（1）我們的基因在我們的家系傳遞的規律，特別是關系到“病與不病”的那些基因，照料好我們的後代。（2）我們要了解“病與不病”的原因。人類基因組計劃能夠堅持到今天，全靠全世界廣大民眾的支持。因為這是壹項公益性的計劃，關系到千家萬戶，千秋萬代。