人類基因組編寫計劃在爭議中出爐

更新時間：2022-05-03 08:11:46 所屬欄目：基因組 作者：楊希香

2016年6月5日/生物谷BIOON/--人類基因組計劃（Human Genome Project,

HGP）是一項規模宏大的跨國跨學科的科學探索工程。其宗旨在于測定人類染色體（指單倍體）中所包含的由30億個鹼基對組成的核苷酸序列，從而繪制人類基因組圖譜，并且辨識其載有的基因及其序列，達到破譯人類遺傳信息的最終目的。美國、英國、法國、德國、日本和我國科學家共同參與了這一預算達30億美元的人類基因組計劃。截止到2005年，人類基因組計劃的測序工作已經完成。其中，2001年人類基因組工作草圖的發表被認為是人類基因組計劃成功的里程碑。鑑于人類基因組計劃測定人類基因組的核苷酸序列，它也被稱作人基因組讀取計劃（Human

Genome Project-read, HGP-read）。

在一次秘密會議首次報導將近一個月之后，科學家們提議開展一項公共-私人計劃：從頭合成完整的人類基因組---這一計劃可能花費十年時間和需要幾十億美元用于技術開發---于2016年6月2日正式公之于眾。

這個計劃被稱作「人類基因組編寫計劃（Human Genome Project—Write, HGP-write）」，它的支持者在發表在Science期刊上的一篇標題為「The Genome Project–Write」的文章中寫道，從多種資金來源籌集的1億美元將有助啟動他們的計劃（Science,

doi:10.1126/science.aaf6850）。這個支持者團隊是由紐約大學合成生物學家Jef Boeke、哈佛醫學院基因組科學家George Church和商業設計工作室歐特克研究中心（Autodesk Research）未來主義者Andrew Hessel領導的。

但是這一想法---實際上目標在于開發降低DNA合成成本的技術---并沒有讓廣大研究人員感到激動人心。

對一些研究人員而言，提出構建人類基因組的雄心和勇氣值得贊揚；當前僅有微小的細菌基因組以及酵母基因組的一部分能夠從頭合成出來。但是其他的研究人員覺得HGP-write代表著不必要的研究集中化，這已經在努力降低DNA鏈合成價格的公司中發生著。HGP-write支持者的一些人持有這些公司（包括位于美國麻薩諸塞州劍橋市的Gen9公司）的金融股份。

瑞士聯邦理工學院合成生物學家Martin Fussenegger說，「我首先想到的是『那又怎樣』。我個人認為這將會自然地發生。最終還是價格的問題?！?/p>

其他人認為這一計劃應當推遲除非該計劃的領導者能夠贏取更加廣泛的支持。在發給記者的電子郵件中，美國史丹福大學合成生物學家Drew Endy和美國西北大學宗教學者Laurie Zoloth說，這個HGP-write團隊并沒有適當地證明它的目標的正當性，而且這一計劃應當放棄。他們說，「我們仍然在等待一場嚴肅的公開爭論，而且來自各行各業的人都參與進來?！?/p>

秘密啟動

在今年5月份，Endy和Zoloth已經質疑過合成人類基因組的科學依據，當時，在哈佛大學舉行一場只有受邀者才能參加的會議，100多名科學家、企業家、律師和倫理學家參加了這次會議，在這場會議中報導了HGP-write計劃。這場會議的封閉性質也引發了批評之聲：Church告訴健康與醫藥新聞服務網站Stat，這是因為描述這一計劃的文章被禁止發表。

參加這次會議的英國帝國理工學院合成生物學家Tom Ellis說，「對于那天到底發生了什么，人們產生大量的疑惑。一些人了解[這篇論文的]評審過程，而其他人一直試圖查明這一點?！?/p>

這篇關于HGP-write計劃的總共只有三頁的文章提供一些細節。它注意到當前合成由30億個鹼基對組成的人類基因組的技術過于昂貴和過于粗糙。研究人員唿吁開展一系列試點項目，包括合成更短的基因組片段和制造精簡的染色體以便執行特定任務，這樣才使得最終目標是可行的。研究人員說，這整個計劃應當需要少于30億美元（人類基因組計劃公開募集的金額）的資金。

出席這次會議的帝國理工學院結構生物學家Paul Freemont說，「我認為它是一個偉大的計劃。如果你想要做到這一點，那么就應有人類基因組計劃同樣的規模，就應需要一些大的資助機構和全世界成千上萬名研究人員參加?！?/p>

Ellis和其他人擔心一項明確地聚焦于人類基因組的集中化計劃可能不必要地縮小它的研究成果。但是Boeke---他在2014年報導合成一條長27萬個鹼基對的酵母染色體（Science, 04 Apr 2014,

doi:10.1126/science.1249252）---對這種反對意見不予理會。他說，他想像HGP-write最終產生小鼠、細菌和所有有機體的合成基因組。

美國加州大學伯克利分校生物化學工程師Danielle Tullman-Ercek補充道，「有形產品可能首先比較緩慢，但是更加廉價地和大規模地編寫DNA將讓研究人員更加高效地和全面地開展他們的研究，導致無限潛力的間接產品出現?！?/p>

基因組編寫存在的障礙

更加廉價地合成DNA并不是阻擋編寫能夠在細胞內發揮功能的人類基因組的唯一難題。Ellis說，目前還沒有方法將非常大的DNA片段插入到哺乳動物細胞中并讓它們正常地發揮功能，而且研究人員對如何設計一種復雜的基因組而不只是對現存的基因組進行微小變化也很少有頭緒。

Freemont擔心，DNA合成公司等商業機構可能對這一計劃立界標標明所有權。他說，「我認為如果它是一種開放的通過公共渠道募集資金的計劃，將是有好處的?！?/p>

Boeke希望對HGP-write的產品沒有智慧財產權限制，就像他的合成酵母基因組計劃那樣。但是，他說，授予參與HGP-write的公司這些權利「讓這一計劃實現」也是「有好處的」。他補充道，為了允許人們更廣泛地參與進來，可能也需努力建立專利庫，從而允許用戶輕松地對這一計劃的成果進行許可。

在這篇發表在Science期刊上的文章中，HGP-write團隊說，在開始工作之前，它將尋求更為廣泛的公眾資金支持。Boeke說，在哈佛大學展開的會議大多數聚焦于這一計劃的倫理問題。

Boeke也說，設計人工合成細胞進行繁殖將是不可能的?！肝覀儾⒉辉噲D進行大量地克隆或者開啟人種改良新時代。這并不是我們的計劃?！梗ㄉ锕?Bioon.com）

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