趙軍

2017年3月11日，深圳華大基因研究院、深圳國(guó)家基因庫和天津大學(xué)在深圳共同舉辦酵母基因組人工合成項(xiàng)目（Sc2.0 Project）重大成果新聞發(fā)布會(huì)。深圳市委常委、常務(wù)副市長(zhǎng)張虎，中科院院士、華大基因理事長(zhǎng)楊煥明，華大基因研究院院長(zhǎng)、深圳國(guó)家基因庫執(zhí)行主任徐訊，Science雜志中國(guó)區(qū)負(fù)責(zé)人相艷，華大基因股份有限公司首席商務(wù)官王洪琦，深圳國(guó)家基因庫合成與編輯平臺(tái)負(fù)責(zé)人沈玥，清華大學(xué)研究員戴俊彪博士共同出席了本次新聞發(fā)布會(huì)。

楊煥明院士認(rèn)為該項(xiàng)目重大成果的發(fā)布在生命科學(xué)史上具有里程碑式意義。首先，從認(rèn)識(shí)自然到根據(jù)自然的規(guī)律重新設(shè)計(jì)自然，從基因組的閱讀、解讀到重新設(shè)計(jì)，即在基因組的編寫上，此項(xiàng)目是人類認(rèn)識(shí)自然的歷史上的一個(gè)重大突破；其次，盡管酵母只是單細(xì)胞的生物，植物和人類的基因是多細(xì)胞的，但是目前生物產(chǎn)業(yè)最重要的是發(fā)酵產(chǎn)業(yè)，重新設(shè)計(jì)整個(gè)酵母將對(duì)整個(gè)發(fā)酵工業(yè)，包括遺傳工程、藥物、食物的生產(chǎn)都產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。他強(qiáng)調(diào)，中國(guó)科學(xué)家在該項(xiàng)目中的突出貢獻(xiàn)，再次彰顯了中國(guó)科學(xué)家對(duì)科學(xué)發(fā)展和人類社會(huì)進(jìn)步所起到的重要作用。

相艷女士代表美國(guó)Science雜志向人工合成酵母?？皆赟cience的紙質(zhì)版和網(wǎng)絡(luò)版發(fā)行表示祝賀，她相信該項(xiàng)目會(huì)對(duì)國(guó)際學(xué)術(shù)界特別是生命科學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生廣泛而深遠(yuǎn)的影響，也期待基因組合成技術(shù)能夠在其他生命體以及在其他領(lǐng)域的應(yīng)用取得重大突破。

徐訊指出，合成生物學(xué)是國(guó)家基因庫構(gòu)建的“三庫兩平臺(tái)”中的“寫”平臺(tái)，目前已初具規(guī)模。人工酵母染色體的合成是此平臺(tái)發(fā)展中的標(biāo)志性成果和重要突破，為“基因組合成2020計(jì)劃”重大目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。隨后，他宣布“基因組合成2020計(jì)劃”將在2020年前完成四大突破，包括第一個(gè)人造動(dòng)物—線蟲、第一種人造植物—擬蘭芥、第一條人源21號(hào)染色體、萬種人工噬菌體的合成。他表示希望通過此類重大基礎(chǔ)性計(jì)劃，進(jìn)一步踐行國(guó)家基因庫“共享、共有、共為”的理念，通過“大聯(lián)盟、大合作、大資源”推動(dòng)大科學(xué)項(xiàng)目進(jìn)展，持續(xù)保持深圳在生命科學(xué)領(lǐng)域的全球引領(lǐng)性地位。

張虎代表深圳市委市政府對(duì)參與該項(xiàng)目并喜獲科技成績(jī)的華大基因、天津大學(xué)、清華大學(xué)表示熱烈祝賀。他說，深圳作為首個(gè)國(guó)家創(chuàng)新型城市，早在2008年就瞄準(zhǔn)了“大科學(xué)、大數(shù)據(jù)、大產(chǎn)業(yè)、大健康”的定位，出臺(tái)了專項(xiàng)規(guī)劃和政策，加快培育生物產(chǎn)業(yè)、生命健康產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展基因測(cè)序、干細(xì)胞組織工程等。當(dāng)前，深圳正著力推動(dòng)創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)的再升級(jí)、創(chuàng)新能力的再突破，加快建設(shè)國(guó)際科技、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心。張虎表示，深圳市委市政府將一如既往地營(yíng)造良好的創(chuàng)新環(huán)境，推動(dòng)生物技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，更好地造福民眾。

據(jù)了解，“酵母基因組人工合成項(xiàng)目”成立的初衷是實(shí)現(xiàn)人工合成真核生物釀酒酵母的全部16條染色體（1400萬個(gè)堿基，大小約為人基因組的0.5%），即實(shí)現(xiàn)酵母的生命源代碼的完全人工編寫與合成。這個(gè)項(xiàng)目是繼支原體基因組合成項(xiàng)目后，合成基因組學(xué)領(lǐng)域的又一重大標(biāo)志性國(guó)際合作項(xiàng)目。該項(xiàng)目由美國(guó)發(fā)起，由中國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、澳大利亞、新加坡等國(guó)家的多個(gè)研究機(jī)構(gòu)共同協(xié)作，每個(gè)研究組分別分到了一至兩條染色體。2014年，實(shí)現(xiàn)了第一條染色體—3號(hào)染色體的全合成。迄今，在國(guó)際團(tuán)隊(duì)的協(xié)作和努力下，已完成了2號(hào)、5號(hào)、6號(hào)、10號(hào)和12號(hào)5條染色體的從頭設(shè)計(jì)與全合成，其中中國(guó)科學(xué)家就完成了4條。

包括華大基因科研人員在內(nèi)的中國(guó)的研究者在本次國(guó)際項(xiàng)目中發(fā)揮了舉足輕重的作用。華大基因科研團(tuán)隊(duì)作為中國(guó)的代表團(tuán)隊(duì)之一，主導(dǎo)了2號(hào)染色體的從頭設(shè)計(jì)與全合成（長(zhǎng)770Kb），目前也正在與合作單位一起為完成7號(hào)與13號(hào)染色體的任務(wù)而全力以赴。整個(gè)項(xiàng)目中，華大基因研究院的貢獻(xiàn)占中國(guó)工作量的54.7%，其開發(fā)的系列核心技術(shù)成為整個(gè)項(xiàng)目的關(guān)鍵基礎(chǔ)。

Sc2.0項(xiàng)目的實(shí)施，推動(dòng)了整個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展，也提升了大眾對(duì)酵母和基因組的認(rèn)知，讓人們更加透徹地了解機(jī)體的生物學(xué)機(jī)制、生物學(xué)反應(yīng)、對(duì)各種環(huán)境的適應(yīng)性以及進(jìn)化過程等，也對(duì)解決人類生存面臨的能源短缺、環(huán)境污染等問題有重要意義。從科學(xué)理論上來看，人工設(shè)計(jì)與合成酵母基因組及其后續(xù)開展基因組快速演化研究，不僅可實(shí)現(xiàn)對(duì)酵母全基因組功能研究，而且通過基因組隨機(jī)變化產(chǎn)生的酵母菌庫，為研究酵母演化史提供了大量的素材。此外，酵母作為一種微生物與人類生活息息相關(guān)，人造酵母在生產(chǎn)藥物、生物能源、食物、生物材料等領(lǐng)域都可以得到廣泛應(yīng)用，比如通過在酵母中加入合成青蒿素合成的相關(guān)基因可以實(shí)現(xiàn)青蒿素的大量生產(chǎn)。

未來，協(xié)作組將會(huì)繼續(xù)完成剩余染色體的設(shè)計(jì)合成，然后將所有的人工設(shè)計(jì)合成的染色體放到同一個(gè)酵母細(xì)胞里面，實(shí)現(xiàn)基因組水平上完完全全的人造酵母。此外，還將會(huì)利用所設(shè)計(jì)的元件對(duì)人造酵母進(jìn)行改造和篩選，進(jìn)一步挖掘它的應(yīng)用價(jià)值。

此次酵母基因組人工合成項(xiàng)目重大成果的發(fā)布，標(biāo)志著中國(guó)的基因組設(shè)計(jì)合成能力達(dá)到了前所未有的高度。在該項(xiàng)目上的國(guó)際合作所取得的巨大成就，也將激勵(lì)更多的中國(guó)學(xué)者積極地參與到大型國(guó)際合作項(xiàng)目中，勇攀科學(xué)高峰，為科學(xué)進(jìn)步作貢獻(xiàn)。

（本文轉(zhuǎn)自改革網(wǎng)）