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全球顶尖科学家将云集上海 助燃中国人类蛋白质组计划

2014.6.27

  【导语】2014年6月10日,“中国人类蛋白质组计划(CNHPP)”全面启动实施,这是继中国科学界领衔人类第一个器官(肝脏)国际蛋白质组计划(HLPP)、绘制肝脏蛋白质组图谱后,中国科学界贡献于全人类大科学合作项目的又一重大里程碑。据科学家预期,在人类蛋白质组计划中,中国作为第二大经济体和复兴崛起的大国,将为全球做出不少于30%的贡献,并有望成为最大的贡献国。

  2014年7月3日,全国生物质谱学术报告会——生物质谱前沿技术邀请报告会将在上海复旦大学隆重召开。趁此契机,分析测试百科网(www.antpedia.com)有幸采访了会议主办方CNHUPO(中国人类蛋白质组组织)主席杨芃原教授和复旦大学生物医学研究院副院长陆豪杰教授。陆教授在采访中介绍了本次生物质谱学术交流系列报告会,并详谈了演讲嘉宾Ruedi教授SWATH质谱技术的突出贡献;作为CNHUPO主席和首席科学家,杨教授向我们进一步描绘了中国蛋白质组事业的宏伟蓝图。

  以下是视频专访内容,欢迎在线点播!

2002-2012的新十年蓝图:中国的蛋白质组学事业将领先世界或引领世界

  antpedia:作为CNHUPO的主席,请您谈谈中国蛋白质组事业的缘起、近况以及未来的发展方向?


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CNHUPO主席 杨芃原教授

  杨芃原教授:2001年,贺福初院士和我联合申请了973国家基础研究的重大项目——“人类重大疾病的蛋白质组学研究”,并共同担任首席科学家,这个项目的开始标志着我国蛋白质组学研究项目正式得到国家大规模支持。从2002年项目开始执行,到2012年亚太蛋白质组会议在北京召开的这十年间,中国的蛋白质组学研究已赶上世界的先进水平。

  2012年亚太会议召开时,贺福初院士对蛋白组学研究团队提出了更高的要求,也反映了国家和政府对科学家的更高要求,希望中国蛋白组学的事业在今后十年能够领先世界或者引领世界,这是赋予中国蛋白质组学事业的一个重大挑战。

  蛋白组学发展的三大重点是:(一)突破技术的瓶颈;(二)能够同人类基因组对接;(三)能够为我国人口健康与疾病的问题做出更大的贡献。所以这也是我们面临的最重要的一个机遇和挑战。

  6月10日,中国政府在北京军事医学科学院的会议中,宣布启动中国人类蛋白组计划(CNHPP),通过这个计划的执行,我们将人类蛋白质组按器官/组织分布的“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)的研究策略展现在世人面前,这也是我们中国人类蛋白组计划的一个宏伟蓝图。

  所以我们一直想在最近召开一个国际会议,来跟上此形势的发展。


相聚7月3日:大腕云集的免费盛宴

  antpedia:陆老师,您好,请您谈一谈本届生物质谱学术交流系列报告会的背景和亮点?

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复旦大学生物医学研究院副院长 陆豪杰教授

  陆豪杰教授:我们这次会议主要的目的是:让国内广大从事小分子和大分子研究的人员能够和国内外一流的科学家有广泛的接触。我们请到国内外著名的专家,国外学者如Ruedi Aebersold、李良、陈先、张慧、王融;国内学者如张玉奎院士、钱小红、刘斯奇、曾嵘以及复旦大学的杨芃原教授等。

  本次会议还有个显著特点:不需交注册费,只要提前注册的学生和学者们,就有机会来参加本次会议。目前第一轮已经有420多位注册报名;原先设计的规模大概有350位,所以我们重新借了一个可以容纳500人参与的会场。近期我们已经发出了第二轮通知,希望广大从事生物质谱的学者和学生们一起来进行交流。


Ruedi到场 展示SWATH技术

  antpedia:这次您邀请Ruedi到中国来,您怎么评价他对蛋白质组学发展的贡献呢?

  陆豪杰教授:Ruedi教授是国际上大家都公认的以技术以及生物学方面见长的专家,并且在SWATH技术、蛋白质MRM技术等方面有比较突出的贡献。SWATH技术是一种高通量的定量技术。原来传统的MRM技术都需要一定的质谱采集窗口,当在快速采集的质谱(如TripleTOF)上应用SWATH技术后,可以在全质量范围之内实行碎裂技术,对于高通量的定量技术是非常有用的,能进行整个蛋白质深度定量和宽泛表达定性。SWATH技术对快速得到整个组织或者整个细胞里面所有的定性、定量信息也是非常有用的,所以SWATH从2011年推出便被很多专家认为是非常有前景的技术。此次会议邀请的专家里面也有一些应用SWATH技术做出成果的专家,通过这次会议大家一定会感受到SWATH技术更多的特点。


质谱发展迅猛 学习国外 发展自主技术和方法

  antpedia:我们知道近年来质谱技术发展的也是非常快速,请您谈一下最新的质谱对您的研究有什么样的帮助或贡献?

  杨芃原教授:总体来说,质谱技术发展迅猛,国外厂家对先进技术的应用比我们国家做得更好。其中有两个原因:(一)我们国内能够生产质谱仪的厂家非常少,质谱厂家主要集中在国外;(二)前期国家对这方面的支持还不够,所以中国人发展的一些好的技术和方法没有非常好地被国外厂家(及国内的厂家)应用到实际的、每天的任务当中去。

  目前我个人认为国外做的比较好的一个是AB SCIEX的仪器,还有一个就是赛默飞公司的仪器。AB SCIEX最近在Q-TOF上花了很大的精力,使得许多新的技术得到了非常好的应用,特别是刚才提到的SWATH技术,这些技术必将对整个蛋白质组学发展起到巨大的推动作用。

  我们实验室也在发展一些新的技术和方法,我们想通过这次863的支持,能够认真地把复旦大学以及北京军事医学科学院、大连化学物理研究所、华大基因等国内其它单位中科学家发表和发展的新技术、新方法转化成产业化的东西,从而支撑我国的蛋白组学研究。我们现在已经达到这一步,相信不久的将来,中国人一定会看到我们自己发展的新技术、新方法,最终会变成各种产品,应用到科学家的研究中。


中国人类蛋白质组计划(CNHPP)的三大任务

  antpedia:我们看到这次邀请了非常多的国际专家,目前中国的蛋白质组事业在国际上占有怎样的地位、如何定位、又是如何与其他国家开展合作的?

  杨芃原教授:最近启动的中国人类蛋白质组计划(CNHPP)主要包括三大方面的内容:

  第一方面的内容我们称之为“草图”,草图描绘的是生理组和病理组,草图是一个参考谱图,它对生理和病理都非常有意义;换句话说,通过草图,我们能知道正常人的蛋白是如何表达的,得了疾病以后蛋白又是如何表达的,这样我们就可以找到一些参考点,对我们理解人类基因组、理解疾病的发生、发展都非常有意义。我们还要告诉老百姓每个蛋白正常的表达量是多大,比如它有一个正常的范围,医院测定时表达量超过该范围的话就知道可能是得了疾病;另外我们还想告诉老百姓,得了某种疾病的时候表达量是多少,这两方面的定量参数也是草图里要得到的。

  第二个是国际合作的蛋白质组大数据库计划以及染色体蛋白质组计划。首先介绍一下“蛋白质组大数据计划”。人类的基因一共是两万个,通过各种剪切和修饰后,这些基因表达的蛋白质数量可达到一百多万个,这一百多万个蛋白的信息再加上人类25种器官和250种细胞器所表达的蛋白的信息以及跟这些蛋白相关的基因信息、转录信息,总体的数据量是巨大的。我们还要把这些数据跟人类的健康联系在一起,跟人类各种各样的疾病联系在一起,数据量就更为庞大——这些数据的处理在一般的实验室是很难进行的。在生命科学上,以上信息产生的数量之庞大,很难以我们过去的想象力来衡量,所以需要大数据的存储技术、大数据的管理技术、大数据的挖掘技术,以及如何把挖掘的数据同疾病和生理病理相关联的技术。这些都非一个国家的科学家能够完成,一定要全世界的科学家在一起、结合各个国家的实际情况来做,蛋白质组大数据计划正是参与国际合作的计划。

  另一个跟国际合作的计划称之为“染色体计划”(国际染色体蛋白质组计划,C-HPP)。基因在测定的时候是按照染色体排列的,为了跟基因组对接,更好地解释基因在染色体上面的表达规律、功能规律以及调控跟疾病相关的三大规律(表达规律、功能规律和调控规律),就产生了一项染色体的蛋白质组计划。染色体蛋白质组计划也是一个国际合作的项目,中国主要是承担了染色体1、染色体8和染色体20的任务,大概占了整个人类染色体蛋白质组任务的16%,比我们当初承担基因组的任务(当时中国占1%)要大得多。我们希望中国人在染色体蛋白质组计划中能够获得更多的地位。

  第三个方面我们称之为高技术项目。目前分成两部分,第一部分是去年启动的项目:“新技术和新方法的发展”。第二部分是今年启动并得到科技部支持的项目:“蛋白质的测序仪器和测序试剂的国产化”,其主要任务是,把前期中国人发展以及世界上一些好的技术转化为先进的仪器,同时完成测序试剂以及蛋白质功能分析的一些试剂的国产化,从而改变我国生物技术主要依靠国外仪器、国外技术、国外方法以及国外试剂的局面,国家做这样的部署是非常有意义的。

  总体来说,我们要开展的中国人类蛋白质组计划包括以上三大任务,如果这三大任务完成的话,中国蛋白质组学的层次必将跃升到一个新的高度,并有可能在蛋白质组领域领先世界,在若干领域引领世界。


展望新十年:中国蛋白质组学真正走到国际的前沿

  antpedia:最后,请您以一个中国蛋白质组学专家的身份,谈谈您对中国的蛋白质组学科学家的寄语?

  杨芃原教授:今后,尤其是从2012年到2022年的十年间,希望我国蛋白质组学科学家能够在主要的领域领先世界,在一些领域引领世界,真正实现中华民族的复兴和崛起。意识到这种责任,我们也正在国家的部署下积极地安排力量,承担各项国家的任务,并努力培养年轻人才。迄今为止,我国蛋白质组学领域已涌现了七八位杰出青年,希望今后会涌现更多的杰出青年、优秀科学家。同时也祝愿全国的科学家特别是蛋白质组学领域的科学家能在国际高端杂志,尤其是Science、Nature和Cell以及子刊的高水平杂志上有非常好的表现,今后在回顾的时候就会看到中国各个高校、研究所在蛋白质组学领域的杰出贡献,到那时我们就有理由相信:中国蛋白组学真正地走到了国际的前沿,谢谢!

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