于军教授：精准医学是规模化生物学研究的羽化 | 大咖论健56期
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关键词： 人类基因组计划 精准医疗
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采访 ：丁丁 | 编者 ：Cindy | 校对：尘灰
Part 1.
【基因慧】于教授，您好，早年您参与“人类基因组计划”的中国部分。在当时的技术和实验条件有限条件下攻关，完成人类基因组计划的1%，使中国成为六个参与国之一。您可以给大家分享一下当初的设想以及带来的影响吗？
【于教授】科学界在83、84年就已经开始研讨和酝酿启动人类基因组计划了，87、88年就及时出台了非常系统的规划和实施方案，这个方案以《Mapping and Sequencing the Human Genome》为标题由国家智库发表。正好84年我去美国留学，科学界已经公开讨论这个项目了。
作为一个生命科学界的一个大科学项目，美国NIH每年划要单独拨出2亿美元专款支持。规划的早期实施主要是理论和技术准备工作，耗时约10年。大规模DNA测序其实是在93年到95年才开始的。
98年我开始回国工作，首先参与创建了北京基因组研究所的前身，当时叫做”中国科学院遗传所人类基因组研究中心“。遗传所的很多科学家其实是做植物研究的，我们之所以叫人类基因组中心，是强调将来要做人类基因组研究，最终能够代表中国参与人类基因组计划。
由于实际操作的需求，后来我们又成立了“华大基因”，当时的界定应该是非因盈利民营研究机构，既可以代表国家来参与这个项目，又能够不受经费的限制。科学院的遗传发育所尽管是一级法人单位，但是也没法直接代表中国，需要层层审核和批准，决策机制复杂。我们当时给华大基因取的英文名是Beijing Genomics Institute（北京基因组研究所，即BGI）。为华大基因代表中国参与人类基因组计划做好了铺垫。当时我是希望中国能够参与到这样一个划时代的项目里。当然，这个愿望是实现了的，就是史称“1%计划”的项目，国家当时的南方、北方基因组中心（编者：国家人类基因组南方研究中心和国家人类基因组北方研究中心）都参与了完成这个计划的工作，国家实实在在地投入了7000万元的基金。
【基因慧】测序技术推动了基因技术在科研、产业和临床的应用，从早期的国外供应商到如今国内逾10款国产测序仪，部分国产自主研发的测序仪陆续投入市场，您是怎么看待这一现象？
【于教授】美国NIH每年至少有2000万美元的特殊研发经费来资助测序仪研发的，这也是美国为什么源源不断有新测序仪研发出来的根本原因。从人类基因组计划开始，就有这样的经费。如果按每一个科学家团队每年一年100万美元来算的话，就应该有20个研究组在持续这方面的研究。国内在这方面起步较晚的原因之一是缺乏持续的研发投入。
目前国内自主研发测序仪主要有三种模式（编者：考虑中立性，此处举例略有删减）：
收购国外企业。
利用现有原理自主制造。
购买国外的原理专利来自主制造。
左一：于军教授
【基因慧】从基因组学发展到多组学/跨组学，是目前生命科学在技术层面的趋势，交叉学科的融合和多维数据的整合，提供临床决策、健康管理指导意见和新药研发的靶点筛选机制，您是怎么看待生命科学发展的目前现状？
【于教授】目前生命科学界面临着的大趋势是“分久必合”。从生物学的细分开始，这个学科就走向了解体。新思考、新境界、新视野、新生态的确立尤为重要。我们要整合的学科包括四大板块：生物医学板块，遗传学板块，分子细胞学板块和多系统生物学板块。要将这几大板块统一起来，就是要将各类组学分门别类，加以抽象、凝练和集成。所以我提出了“五流说”。
这五流包括：
信息流：以基因型与表型相关联为目的，就是以“中心法则”为核心思想的遗传学板块，强调遗传信息从DNA到RNA再到蛋白质的有序传递。
操作流：是表观遗传学的一部分，包括以DNA为主体的染色体结构，以RNA为主体的基因表达调控。操作流原理支持生命起源于操作。
平衡流：是以物质的存在、流动和平衡为基础的能源控制体系。以新陈代谢为研究对象。
分室流：生命的基础是细胞。亚细胞结构就是分室流的原初状态，多细胞生命是分室流的最高境界。个体发生、器官分化等都是分室流研究的对象。
可塑流：是其它四流的分工合作的结果，也是生物学现象终极表现形式的解析。物种形成、适应性行为、生命周期性、认知等都是可塑性的表现形式。
五流其实是一个理论性的思维框架，在这个框架下的统一思维才能将科学知识统一在一个体系中。比如我们今天肿瘤大会的分会场就是讨论信息流的问题——基因突变与肿瘤诊断、治疗的关系。流，在一定状态下，是一个相对稳定的思路，是不能被经常打破的。犹如医院管理的医生流、患者流、药物流、财务流等，既相对独立，又相互关联，直接关系和间接关系交错。
Part 4.
【基因慧】精准医疗的发展需要各学科的技术和人才支撑和协同，您可以简单谈谈您对精准医疗目前发展阶段的看法以及未来的期望吗？谢谢！
【于教授】精准医学、精准医疗和精准健保是一个系列的不同侧面。从基因组学到精准医学是一个规模化生物学研究的“羽化”过程，基因组学就融到了生物医学里面。按照五流的思想，人类基因组计划其实是信息流研究，变异和表型的关联研究是精准医学的基础，其实也是信息流研究的拓展。近年来兴起的miRNA和非编码RNA研究才进入到了操作流，染色体构像研究也是操作流。
目前要做的事是很多的，比如表型素材的收集，也就是就是医院的病人临床信息，尤其是癌症领域，遗传学研究的贡献应该是很大的。遗传学因素对主要肿瘤类别发生的贡献平均应该是10%左右。也就是说肿瘤10%的发病原理可能是信息流变化导致的。也就是说，还有90%可能是其它四流的问题。比如RNA和DNA水平的操作流（表观遗传学），蛋白质水平的操作流（折叠问题），代谢水平的平衡流等，但是这些问题的系统研究还有待于进一步发展。
这也是为什么要启动精准医学计划的目的，推动思想和技术的革新。精准医学超跃基因组学的原因就是我们的研究对象将从一个流变成五个流。这是这个飞跃的一个本质，但是这个过程可能还挺长。精准医学实际上是路线图上的另一个里程碑，我们要沿着这条路走下去。因此，我们需要的是组织起来，不是互相制约；我们需要的是资源整合，不是各自为政；我们需要的是多流并进，不是一流独大。谢谢。
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