□本报记者 王 丹 特约记者 沈基飞 通讯员 陈 虎 杜 飞□
16年来,在肝脏疾病、恶性肿瘤等重大疾病的潜在药靶及蛋白质药物研究方面,孕育出一批引领世界的创新成果,先后在《自然》系列子刊及《科学》等国际著名刊物上发表文章280余篇,影响因子超过1600,并先后获得国家自然科学奖、国家科技进步奖、何梁何利奖等。这便是由国际人类蛋白质组计划的奠基人和开拓者之一、中国科学院院士贺福初领导的军事医学科学院蛋白质组学研究团队。在日前举行的2013年度国家科技奖励大会上,该团队被授予“国家科学技术进步奖创新团队”称号。
15年前开启的独创研究
早在上世纪末,人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划、阿波罗登月计划并称为20世纪人类自然科学史上的三大工程。当时人们乐观地认为,人类基因组计划一旦成功,生命“天书”将被完全破解。而事实上,蛋白质是基因的编码产物,两者之间的关系,就像建筑材料与设计图纸。想要解密“天书”,必须系统认识基因组的产物——蛋白质组。
凭借敏锐的科研嗅觉,1998年,贺福初联合分析化学、信息技术等领域专家组成团队,开始了对蛋白质组学的独创性研究。“当时全世界还在围绕人类基因组计划开展研究,我们国家进口的仪器也都是针对基因组学研究使用的。无奈之下,我就和两位19岁的中国科学技术大学少年班的学生,手工搭建信息学分析设备、蛋白质分离设备等一系列蛋白质组学所需仪器。”
正是由于我国领先国际建立了蛋白质组学理论、技术体系以及学术组织,2002年4月,当全世界开始孕育人类蛋白质组计划时,贺福初便在华盛顿筹备会议上提出了“两谱两图三库” (表达谱、修饰谱、连锁图、定位图、样本库、抗体库、数据库)的研究策略,阐述了人类肝脏蛋白质组计划。2002年11月,第一届国际人类蛋白质组学大会在法国凡尔赛召开,40岁的贺福初当选“人类肝脏蛋白质组计划(HLPP)”首任执行主席,这也是首次由我国科学家牵头负责重大国际合作计划。
贺福初表示,正是从2002年起,由其领衔的军事医学科学院蛋白质组学团队开始不断壮大:同年获批全军蛋白质组学与基因组学重点实验室,次年获得国家自然基金委创新群体基金资助,2005年组建北京蛋白质组研究中心并被国际人类蛋白质组组织批准为HLPP国际执行总部,2006年被科技部批准为蛋白质科学重大研究计划国际基地。目前,该团队已形成了以2位院士领衔、20位教授领阵的80人年轻学术梯队,共承担了280多项科研项目。
大事业构筑团队凝聚力和创新力
“任何一个成功团队的形成,都要以大的事业和大的视野为凝聚力。”贺福初表示,“人类肝脏蛋白质组计划需要大量的跨学科交叉研究,涵盖生命科学、医学、分析科学、信息科学技术等多个学科。同时,肝脏疾病不仅疾病类型多、病人数量多,学术问题也多,因此有足够大的舞台。”
事实上,在2004年年底,我国正式启动人类肝脏蛋白质组计划时,蛋白质组学研究便得到了前所未有的支持。“以2004年为例,我们得到‘863’计划、‘973’项目、重大国际合作项目等的联合资助。像这样三大计划联合资助同一项目,在我国科技项目管理上史无前例。”
贺福初坦言,目前该团队除固有的组织成员外,还借助国家“千人计划”、北京市“海聚工程”等政策,邀请了多位海外专家和国内200多位同行加盟,形成了开放、流动、联合、竞争的高效运行机制。
集成创新的理念,在人类肝脏蛋白质组计划中体现得较为充分。自2002年以来,围绕这一计划,中国科学家领衔全球10余个国家和地区的100多个实验室数以千计的科技人员,初步揭示了人类肝脏蛋白质组的整个“太阳系”,系统解析出一组、两谱、三图、三库(九大“行星”);鉴定蛋白质1.3万余种;构建了高可信肝脏蛋白质相互作用网络图;建立了人体首个器官蛋白质组数据库;发现了脂肪肝、肝细胞病毒感染、癌变以及转移相关的蛋白质标志物群、潜在药靶和候选药物;寻找到了一批与肝炎、肝癌等复杂疾病相关的易感基因。
鉴于中国的重要贡献,该领域顶级权威期刊《分子细胞蛋白质组学》向世界专栏介绍中国的成就;国际蛋白质组学核心刊物《蛋白质组学》和《蛋白质组研究》分别出版中国蛋白质组学专刊和人类肝脏蛋白质组计划专刊,全面介绍中国在此领域的成就。据统计,截至2010年年底,贺福初领衔的研究团队在蛋白质组学领域发文影响因子及引用累计排名跃居该领域全球第4位。
更可贵的是,借助人类肝脏蛋白质组计划,该研究团队中的很多成员都实现了自我成长。截至目前,该团队已拥有2位中国科学院院士、1位发展中国家科学院院士,5人入选国家“千人计划”、“万人计划”科学家,3人获得何梁何利奖,7人成为国家“973”项目首席科学家,7人获得“国家杰出青年基金”,6人获得中国青年科技奖。
不仅“顶天”还需“立地”
在为团队获得成功喜悦的同时,贺福初仍有强烈的忧患意识。“我国与目前排名蛋白质组学研究领域第一位的美国还有不小的差距。因此,团队的下一步目标就是在国家层面上,推动我国蛋白质组学的兴起与国际化。”
在贺福初看来,目前我国蛋白质组学发展还面临三大挑战:一是理论上还需有重大突破,二是很多核心技术还受制于人,三是工程上要注重成果转化。“简单而言,我国蛋白质组学发展要做到的就是‘顶天立地’。‘顶天’是要从理论层面在基础研究上开辟新的领域;‘立地’就是要把科研成果落地,真正解决人群早期预警、临床诊治、研判疾病预后等现实问题。”
事实上,我国已经在蛋白质组学研究方面有了“大动作”。到2015年,依托中国军事医学科学院、清华大学、北京大学、中国科学院生物物理研究所共同建设的“凤凰工程”项目(国家蛋白质科学基础设施——北京基地)将投入运行;此外,重点实验室、蛋白质药物国家工程研究中心及北京正旦国际科技有限责任公司,已经能够完成从前期最早发现到成果功能性、应用性验证,从中试到成果转化的全方位研究及应用。
此外,目前两大医学领域的国家科技重大专项——“艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治”和“重大新药创制”中均有军事医学科学院蛋白质组学研究团队的研究成果,包括筛选到的一批与重大疾病防诊治相关的候选蛋白质标志物群、潜在药靶和候选药物等。
更让人振奋的是,中国人类蛋白质组计划有望在2014年正式启动实施,而该计划将覆盖国人所有重大疾病。“我们希望成为国际蛋白质组学研究中真正的‘领头羊’。”贺福初毫不掩饰对未来的信心。