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来自Science主编的一盆冷水
本月生物学最轰动的新闻莫过于ENCODE项目发布“DNA元件百科全书”，这项研究的影响力不下于当年人类基因组计划公布人类基因组序列。为此，Science主编Bruce Alberts专门在本期杂志中撰文，探讨了“大型科学”与“小型科学”的未来，这篇文章恰如一盆冷水给诸多进行得如火如荼的大型科学项目降了降温。
“小型科学”的黄昏?
Science主编：Bruce Alberts
在 ENCODE项目历时十年的工程中，世界上442位科学家合作编写了“DNA元件百科全书”，广泛列出了人类基因组中的功能元件。本月ENCODE项目已经发表了30篇文章，极大的鼓舞了生命、健康和疾病领域的基础研究。ENCODE是“大科学”的一个典型项目，近来这样的项目几乎横扫了科研新闻的头版头条，大项目出成果的高效率也非常令人瞩目。这是否意味着曾在科研领域创造了无比辉煌的“小科学”即将过时?政府资金是否会更倾向于大型科学项目?我当然希望这些问题的答案是否定的。
2004 年，人类基因组计划发布了超过三十亿核苷酸的人类染色体DNA序列，这标志着该项目的巨大胜利，同时也刺激了其他领域的各种大型“组学”研究，包括蛋白质组、转录组、表观基因组和代谢组等等。随着新技术新方法的进步，这些项目的规模还在不断扩大。随之而来的问题是，即使项目回报已经逐渐减少，却很难找到个合适的时机叫停。尤其是在资源非常有限的情况下，我们必须客观地做出艰难抉择，到底哪种项目最可能得到值得深入研究的结果。
我们还需要什么样的研究呢?细胞生物学教科书每五年更新一次，而作为共同作者的我很郁闷的发现，其实我们对最简单细胞的理解也存在着很大的空白。例如，最普通的大肠杆菌E. coli，它是早期分子生物学的主要模式生物。而我不得不承认这样的事实，在五十多年后的今天，大肠杆菌基因组编码的四千多种蛋白中有近四分之一具有我们所未知的功能。
再举个例子，一个典型的人类细胞包含近一万种不同的蛋白，它们组合为数百种不同的复合体，以这样的“蛋白机器”为单位行使功能。要了解细胞生物学并将所得信息应用于人类健康，上述每一个蛋白复合体都值得生物化学家们进行深入研究，而这样的研究一般在小型实验室进行。
我们都知道，细胞的大多数有趣特性都是“应急性”的，这些特性来自于多种不同分子(包括蛋白质机器)之间相互作用形成精妙的网络。但目前，我们还缺乏破解这种复杂网络的能力。这项解码工程的大部分工作需要先通过小型科学研究在相对简单的系统中完成(例如大肠杆菌)，然后再将从中得到的新路径和新原理转化到更为复杂的哺乳细胞中。
科学家们对于细胞的了解在逐年增加，在各种组学项目的帮助下我们得到的数据量已经大到惊人。然而将大项目形成的列表深入下去研究才是真正的挑战。适当限制大型中心和各种组学项目的增长速度，投入更多的资金给那些深入研究复杂生命系统的小型实验室，只有这样我们的生命科学才能迎来更加光辉的未来。
