王大成院士漫談生物大分子與生命現象

　　郭桐興：太精彩了！使整個人類產生一個革命性的變化，而且我們就身處在這個時代過程當中。請您給我們介紹一下目前生物大分子研究的前沿是什么。

　　王大成：大家知道，2000年6月，六國合作的人類基因組計劃協作組在全球同時宣告：人類基因組的工作框架圖已經繪制完成。以此為標志，在人類跨進歷史新紀元之際，生命科學也迎來了一個嶄新的時代，即后基因組時代。在后基因時代中，以核酸和蛋白質為中心的生物大分子的研究前沿在如下兩個方面：

　　第一，闡釋人和有機體內以核酸為載體的基因組中全部基因的功能(功能基因組學)，將基因組這部天書變成百科全書，成為社會可應用的普適知識。

　　第二，細胞中全套蛋白質的組成、形貌及其與生物功能的關系(蛋白質組學)，展現如戲劇一樣豐富多彩的生命活動的具體而全面的情節。

　　雖然已有人和不少其它生物的基因組被測定了完全的核苷酸序列，但基因組至今仍是一部“天書”。我們知道了它以密碼形式表現的“字節”，但對絕大部分還不了解其含義。目前知道，基因組中大約只有2%是編碼蛋白質的，其余都是非編碼基因。新的研究要回答的是，這兩部分各自的具體功能及其相互聯系。這是非常復雜的問題。

　　郭桐興：所以是生物大分子研究的重大課題？

　　王大成：新的層次。把這個搞清楚以后對社會的影響和推動將是非常巨大的。

　　郭桐興：完全可以揭開生命之迷？

　　王大成：將在新的廣度和深度認識生命。現在有一個國際的計劃，稱為“DNA元件百科全書計劃”（ENCODE計劃），有全球11個國家，35個研究組參加，目的是破譯基因組這部天書，使其變成一部百科全書。2007年已完成其中1%的解析，被認為是認識生命的一個新的里程碑。

　　新的前沿的另一方面是對蛋白質的總體認識。到目前，我們還不知道細胞中究竟有多少蛋白質。蛋白質跟我們人群一樣，也有種類，也有家族，家族里面也有眾多的成員。現在知道一些蛋白質的序列，大約二十多萬，但是從預測來看，蛋白質在細胞里的數量是以億計的。

　　郭桐興：目前被人類所知道的蛋白質比例非常小，非常可憐。

　　王大成：當然，了解細胞中蛋白質的總體是非常困難的，它跟基因組生來就以總體形式存在不同，而是在不斷生長發育過程中是變化的。因此它是動態的，時空相關的。

　　郭桐興：非常龐大、復雜的系統？

　　王大成：非常復雜，與時間相關、與空間相關。第二個前沿課題就是研究蛋白質在細胞中間的總體情況稱為蛋白質組學研究。這方面的研究主要就是要了解細胞中蛋白質總體、群體的結構、功能及其相互關系。

　　郭桐興：最后請王老師談一談對生物大分子未來研究的發展趨勢有什么看法。

　　王大成：21世紀以生物大分子為中心的生物學的總趨勢是從分析走向綜合，從個體走向群體和整體。要在群體與總體的水平上，研究和了解細胞中基因與基因的關系，基因與其編碼蛋白質的關系，蛋白質與蛋白質的關系，從而在系統、網絡水平深入了解生命現象，在復雜體系層次闡明生命活動的規律。在此基礎上， 將產生新的生物技術和生物產業。因此，有人預測，21世紀，將是生命科學的世紀，生物產業將成為21世紀的重要支柱產業。在這一過程中，系統生物學研究將使我們對生命現象的認識回歸生命有機體的本源和本質，一些有效治療癌癥、病毒病、遺傳病等疑難病癥的藥物和治療手段將出現，一些經濟動物和植物將可能從豢養和種植走向工廠式生產，無污染的生物燃料、生物能源、生物原材料可能得到廣泛應用。

　　我們正行進在以認識生物大分子與生命現象的關系作為發端，通向生命科學和生物技術新世紀的大道上。信息技術極大地改變了人們的生活和工作方式，現代生命科學和生物技術產業將可能徹底改變人們的生活狀態和生存條件，從而迎來一個更加發達和和諧的新世紀。

　　郭桐興：謝謝王老師就生物大分子與生命現象這樣一個話題做了這么精彩的談話。向您表示感謝，同時也感謝大家收看院士訪談，我們在下一期院士訪談再見。謝謝。