基因體定序,是中國融入世界科學的機會

2002.11.15 by
數位時代
基因體定序,是中國融入世界科學的機會
21世紀的兩大重要趨勢,一是中國興起成為經濟強權,一是生物科技成為顯學,這兩件事正產生交集:位於北京東北邊的華大基因研究中心,正努力成為全球...

21世紀的兩大重要趨勢,一是中國興起成為經濟強權,一是生物科技成為顯學,這兩件事正產生交集:位於北京東北邊的華大基因研究中心,正努力成為全球第一流研究機構。
成立剛滿3年,擁有400多位研究員的華大,規模在亞洲排第一,全球第六。
取名華大,因為幾位創辦人原先多在華盛頓大學做研究,為紀念母校而得;另一個原因,則表示華人從事大科學研究,目標遠大。
華大引起世界注意,最早來自它代表中國參與人類基因體定序計畫,是開發中國家唯一受邀的單位;最近則是來自它獨力完成水稻基因體定序,震驚全球。
走進華大,看到的是一批批年輕臉孔,平均年齡僅25歲;牆上,處處可見「數據才是硬道理」的標語,標示科學研究講求實證數據,不能馬虎;地上,不乏睡袋和床墊,說明這群年輕人把工作當成打仗一樣拼命。
個頭不高、目標很高的楊煥明,是華大主任暨靈魂人物,講話時常過於投入而顯激動,言談時透露著傳統知識份子的使命感,以及受過西方科學訓練的清楚思維。
經由多所像華大這樣機構的投入,中國研究水準得以向國際看齊,而透過接軌世界,這群工作者也找到更大的舞台。
從科學演進史來看,20世紀是物理的世紀,21世紀必然是基因的世紀。在20世紀最後25年,全球最重要的計畫就是基因體研究,並在2000年完成人類基因體定序,比美曼哈頓計畫(美國在二次大戰期間研究原子彈)和阿波羅登陸月球。
在人類基因體定序完成前,我們以為我們知道一些事,在定序結果公布後,才發現知道的根本太少了,原來生命不是由「基因」構成,而是由「基因體」構成,這個領域還需投注很多資源下去探索。完成定序只是第一步,好比畫出化學元素週期表,但是週期表上個別元素的特性是什麼,哪些元素和哪些元素可以作用形成化合物,作用方式和化合物特性又是什麼,這裡面有太多未知。許多諾貝爾獎得主現在都投進這個領域,以後這裡面會產生更多諾貝爾獎。

**組成幾百人的團隊非常容易

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基因體研究得整合許多領域,首先要做實驗找出DNA(形成基因的物質)的排列方式,然把資料數位化輸入電腦,最後把大量資料匯整起來,用幾套演算方法去反覆比對分析,才得到結果。這需要有懂生物、數學和電腦運算等不同專長的人,而且是幾百人的團隊一起工作。在美國或丹麥要雇200個懂電腦演算方法的人,太貴太難了,在中國卻非常容易。
華大這邊有400多位研究員,104台定序儀器和4台超級電腦,規模在亞洲排第一,全球排第六。最近美國有些研究機構因經費縮減而裁員,我們卻一直加人,因為在這裡做研究相對便宜。
你會說,中國現在又不是很有錢,憑什麼和人家一起做這些研究,為什麼不等到經濟發展起來再做?我的看法剛好相反。你看世界上的先進國家,都是因為先投資研究科學,把成果商業化後才富有。你不能等到有錢才做這件事。
1977年,一位美國學者訪問中國,認為中國在基因研究上不會有成績。早期基因研究進展很慢,全世界花了50年才了解DNA的排列方式,中國身為後進者自然難有突破。但是,在基因體研究與電腦結合,加上運算成本不斷下降,現在每27個月,全世界完成定序的基因體數目就加倍,情況完全改觀,變成一個新領域,中國的機會就來了。
這也是中國科學界融入世界的機會。過去,科學研究都在一個國家進行,以後會是跨國整合,彼此分工,互相分享資源,一開始就用合作取代競爭。
在人類基因體計畫中,中國是開發中國家唯一受邀參與的,雖然只負責其中1%,卻是很寶貴的經驗,讓我們後來可以自行100%完成水稻基因體定序。沒有那1%,就沒有後來的100%。我們把這些數據消化完後,也會提供出來。最近,丹麥也來找我們,共同進行豬的基因體定序。

**基因體研究有商業化的機會

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我發現,台灣近年參加國際科學合作的比例減少,這是很不利的,我最近手上有一個新計畫,還在動員台灣的朋友參加。台灣的工作環境好、經費充裕、研究人員素質高,兩岸應該有更多交流才是。
即使到現在,中國都還沒有真正的科學。過去比較急功近利,偏好做應用的東西,投注在基礎科學太少,沒有掌握源頭,就去做下游的東西,怎會做得好?所有落後國家都在做共同基因,只想儘快做出功能,我認為是不對的,就像沒有弄懂週期表,就去研究化合物一樣。
當然,基因體也有商業化機會。許多人認為是「自有設計基因」,但那一天還早。現在華大也在做中草藥研究,已分析出2千多種中藥成份,並與人體組織做比對,看哪些成份對哪些受傷組織有療效,接下來就是定序那些成份的基因體。
做科學研究,光有熱情不夠,還要有方法和長期投入的準備。科學家最有活力是30至50歲。我今年剛好50,該是準備交棒的時候。

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