石左虎/編譯

生物信息服務(wù)之探

石左虎/編譯

●生物學(xué)信息資料將不斷地堆積起來，除非將生物信息分析者認作具有創(chuàng)造能力的協(xié)作者。

據(jù)2015年4月《自然》雜志報道，美國精準醫(yī)療計劃于今年一月對外公布，該計劃需要大量生物信息學(xué)人才。這項投資2.15億美元的計劃的目標是：為提高人們的健康水平，將從在美國的100多萬人中收集有關(guān)醫(yī)學(xué)的、生理學(xué)的和基因組學(xué)方面的信息，尋找個體之間不同的基因表型性狀。該舉措并不意味著科學(xué)界力量不足，而是因為生物信息累積的速度快于人們關(guān)于生物信息分析能力提高的速度。例如，美國得克薩斯大學(xué)安德森中心的森度萊·摩尼（Sendurai Mani），一位癌轉(zhuǎn)移和基因組研究的發(fā)起者，他一直在尋找生物信息分析人員。

目前的形勢是：生物信息分析人員奇缺?？茖W(xué)界沒能很好地為生物信息分析這項工作創(chuàng)造條件。而研究機構(gòu)和基金組織必須給生物信息分析人員合適的地位，讓他們專心地投入科研協(xié)助工作，并表彰他們從事的具有創(chuàng)造性、需具備多學(xué)科知識的事業(yè)。

生物學(xué)家越發(fā)清楚地看到，某個基于一種簡單蛋白質(zhì)或者基因的問題會很快地擴展到需要一系列大規(guī)模的實驗。為支持這樣的科學(xué)實驗活動，數(shù)十個研究機構(gòu)業(yè)已集中組建了生物信息分析隊伍，其中的大多數(shù)建于過去10年間。大約在20年前，馬薩諸塞州懷特海德研究所的弗蘭·萊維特（Fran Lewitter）最早想到要建立生物信息中心。

但是，一直到最近幾年，在我所在的研究所里，生物信息專業(yè)力量仍很薄弱。正因為如此，一些數(shù)據(jù)分析計劃無法實現(xiàn)。在2010年，我所在的大學(xué)招聘了很多專業(yè)人員，包括我在內(nèi)。到2012年，我們建立起了自己的生物信息服務(wù)中心。

為了向研究者提供更大的支持，我們的中心開發(fā)出了一系列標準化服務(wù)項目。我們對18個月以來進行的各種項目做了論證，發(fā)現(xiàn)其中的46項要求進行151個數(shù)據(jù)分析任務(wù)。我們對如此多的特殊性要求感到驚奇。有一些常規(guī)程序是很多人需要的，例如，尋找在某種疾病中表現(xiàn)的基因性狀或者效應(yīng)。但是我們的79%的技術(shù)僅適用于不到20%的項目。換言之，大多數(shù)研究者來生物信息中心是想獲得定制的分析結(jié)果，而不是標準化的分析組合。

另一個問題是：各種項目分析在進行中通常會接連出現(xiàn)很復(fù)雜的情況。一種分析通常只解決一個問題中的一部分，還需要做后續(xù)工作。例如，當我們意外地發(fā)現(xiàn)在某種蛋白質(zhì)受體和某個信號反應(yīng)之間存在某種微弱的聯(lián)系時，為獲得一個較強的應(yīng)答，我們需要精練自己的分析，以提供由蛋白質(zhì)布置的不同信號通道。一次展開通常使某項目的分析工作的持續(xù)時間增加到兩至五倍。正如美國加州大學(xué)生物信息中心臨時主任伊恩·科爾夫（Ian Korf）所說，“我們的服務(wù)不只是做事，我們還承擔一部分思考任務(wù)。”

純生物信息還是應(yīng)用性生物信息

在我們的服務(wù)中心，只有5%的時間用于分析純生物信息，即開發(fā)新的規(guī)則系統(tǒng)。盡管我們將工具和分析管道集中在創(chuàng)造方面，但是我們的絕大部分時間用于應(yīng)用性生物信息分析。

英國劍橋大學(xué)芭芭拉漢姆學(xué)院生物信息部主任西蒙·安德魯斯（Simon Andrews）說，純生物信息和應(yīng)用性生物信息所要求的技術(shù)是不同的，對應(yīng)用性項目來說，最重要的因素是要與生物學(xué)家建立互動，要知道實驗進行情況，要知道實驗的難易程度。

但是，應(yīng)用生物信息人員，盡管他們具有博士學(xué)位，通常沒有在他們自己的研究項目中擔負領(lǐng)導(dǎo)責任，信息服務(wù)工作崗位也沒有像大學(xué)教師崗位那么具有聲望，因此信息服務(wù)中心在招收優(yōu)秀研究人員方面形勢不佳。邁克爾·雷布漢（Michael Rebhan）是瑞士諾華生物醫(yī)學(xué)研究院的一個生物信息組組長，他說：“信息服務(wù)狀況不佳，難以吸引真正優(yōu)秀的科學(xué)家?！?/p>

美國猶他大學(xué)的生物信息管理者大衛(wèi)·尼克斯（David Nix）找到一個辦法：將信息服務(wù)人員的學(xué)銜和收入綁定。但是信息服務(wù)人員的升遷前途仍顯得渺茫。生物信息資源的開發(fā)需要這樣的人：有心以犧牲自己專業(yè)聲望為代價給他人予以幫助。

現(xiàn)存的研究體系不認可生物信息學(xué)家所做的是科學(xué)界最需要的。劉小樂，一位在美國波士頓達納-法貝爾癌癥研究所和在中國上海同濟大學(xué)兼職的生物信息學(xué)家，說：“人們知道（生物信息學(xué)）的重要性，但是目前沒有可行的辦法?！边@就是為什么在生物信息中心設(shè)定一個崗位要花6個多月，為什么許多生物學(xué)精英要舍棄科學(xué)界去技術(shù)公司，為什么傳統(tǒng)的生物學(xué)家要花9個月的時間去獲得數(shù)據(jù)的詳細分析。

缺口的彌補

具有漫長歷史的物理學(xué)，因課題研究工作規(guī)模宏大且具有高度綜合性，那些純粹擔任協(xié)作角色的研究者往往選擇好了自己的事業(yè)道路，他們有規(guī)則可循，也有機會獲得適當?shù)臉s譽。在生物信息學(xué)領(lǐng)域情況則不同。惰性和缺乏想象是生物信息學(xué)發(fā)展的主要障礙。像國際計算生物學(xué)會和各國基金組織等機構(gòu)應(yīng)該擔負起發(fā)展生物信息事業(yè)的責任。生物學(xué)家應(yīng)該認可生物信息協(xié)作者的有價值的工作。

一個成功的生物信息學(xué)家應(yīng)該是一個成功的協(xié)作者。所以，評估系統(tǒng)一定要承認，雖然應(yīng)用性生物信息學(xué)家不可能是科研成果的主要人員，但是他們依舊是有成就的科學(xué)家。評估標準應(yīng)該考慮，在有諸多著者和跨學(xué)科的研究中，一個生物信息學(xué)家是否勝任工作。

權(quán)威機構(gòu)應(yīng)該制定協(xié)作人員評價原則。這樣，研究者在申請給予生物信息服務(wù)時，他們可以根據(jù)分析領(lǐng)域的出版物中名字點名需要某信息人員的服務(wù)。查閱者應(yīng)該關(guān)注生物信息分析人員在與生物學(xué)家共事中所獲得的成就，宣傳他們的功績，讓他們有更大的激勵為科研項目服務(wù)。最終，生物學(xué)家本身也需要有更多的掌握生物信息技能的機會。

實施這些方法能使更多的優(yōu)秀人才把應(yīng)用性生物信息工作視為有前途的事業(yè)。反之，生物學(xué)研究將會停滯不前。

[資料來源：Nature][責任編輯：彥隱]

本文作者杰弗里·章（Jeffrey Chang），美國休斯頓得克薩斯大學(xué)健康科學(xué)中心生物藥物學(xué)助理教授，生物信息學(xué)服務(wù)中心聯(lián)合主任。