肢體發(fā)育影響指紋形成？人體脈動與免疫相關(guān)？多種代謝物決定阿爾茲海默癥發(fā)病機(jī)制？這些看似風(fēng)馬牛不相及的關(guān)聯(lián)，竟是扎扎實(shí)實(shí)從實(shí)驗(yàn)室走出的科學(xué)結(jié)論！而它們的孵化場就是“人類表型組計(jì)劃”。

今天上午，第四屆國際人類表型組研討會暨第五屆中國人類表型組大會在復(fù)旦大學(xué)開幕，圍繞“人類表型組學(xué)：生命科學(xué)的新前沿”的這一主題，十位國際頂尖科學(xué)家在大會開幕當(dāng)天作主旨演講，包括“人類表行組計(jì)劃”的三位聯(lián)合發(fā)起人：Leroy Hood院士，英國醫(yī)學(xué)科學(xué)院院士、澳大利亞國家表型組中心主任Jeremy Nicholson與復(fù)旦大學(xué)校長金力院士。大會現(xiàn)場，“國際人類表型組計(jì)劃（二期）”上海市市級科技重大專項(xiàng)正式啟動。

何謂表型組？簡單來說，基因和環(huán)境相互作用決定人體特征，人體特征即表型。表型組是生物體從宏觀到微觀、從胚胎發(fā)育到出生、成長、衰老乃至死亡過程中所有生物、物理和化學(xué)特征的集合。

上海國際人類表型組研究院副院長、復(fù)旦大學(xué)人類表型組研究院執(zhí)行院長田梅舉了個形象的例子：如果有一對雙胞胎，一個從小在赤道的低海拔地區(qū)長大，一個在高緯度的高海拔地區(qū)長大，他們會有完全不一樣的表型，不僅外表會產(chǎn)生差異，他們的蛋白、代謝和器官功能也會發(fā)生不同變化。這就是環(huán)境因素對人的表型的影響，而這些影響與他們的健康、疾病、壽命都息息相關(guān)。

“因此，人類基因組和人類表型組可以說是人類生命奧秘的兩大關(guān)鍵。田梅說，唯有全球各個地區(qū)表型組研究的科學(xué)團(tuán)隊(duì)協(xié)同作戰(zhàn)，才能“拼出”全人類的生命奧秘的完整“拼圖”，而這也是人類表型組計(jì)劃的最重要目標(biāo)。

早在2015年，金力等中外科學(xué)家就基于“測一切之可測”的理念系統(tǒng)提出了國際人類表型組計(jì)劃的設(shè)想。其后，2018年，“國際人類表型組計(jì)劃（一期）”作為上海市首批市級科技重大專項(xiàng)啟動，建立起世界首個跨尺度、多維度的人類表型組測量平臺。復(fù)旦大學(xué)凝聚國內(nèi)外數(shù)十個頂尖科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，在人類表型組計(jì)劃和基礎(chǔ)研究中為中國奠定引領(lǐng)優(yōu)勢，取得突破性進(jìn)展并達(dá)成多個“全球第一”：完成第一個每人測量24000余個表型的自然人群深度表型組隊(duì)列；繪制第一張人類表型組導(dǎo)航圖，發(fā)現(xiàn)150余萬個表型之間的強(qiáng)關(guān)聯(lián)，大部分為科學(xué)界首次發(fā)現(xiàn)；研發(fā)第一套多組學(xué)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)“中華家系1號”。

具體而言，在已經(jīng)繪制的1.0版導(dǎo)航圖中，構(gòu)建了150余萬個表型間的強(qiáng)關(guān)聯(lián)，這為科學(xué)界破解表型與疾病、衰老等生命現(xiàn)象之間的關(guān)系提供了關(guān)鍵線索。復(fù)旦大學(xué)人類表型組研究院研究員陳興棟團(tuán)隊(duì)，就發(fā)現(xiàn)多種代謝物與阿爾茲海默癥等神經(jīng)退行性疾病等有著顯著的相關(guān)性，這為進(jìn)一步研究這些疾病的發(fā)病機(jī)制并且提前篩查、精準(zhǔn)防治疾病提供了重要的線索。

“中華家系一號”作為我國科學(xué)家率先研制的多組學(xué)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不僅獲批8種國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，而且還被包括芬蘭赫爾辛基大學(xué)、歐洲先進(jìn)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究基礎(chǔ)設(shè)施（EATRIS）等在內(nèi)的國內(nèi)外100余家機(jī)構(gòu)使用。“這為統(tǒng)一各國在表型組領(lǐng)域的數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，有望大幅提高不同實(shí)驗(yàn)室科研數(shù)據(jù)的可參比性?！鄙虾H人類表型組研究院院長、復(fù)旦大學(xué)教授石樂明說。

如果說，2017年立項(xiàng)的首批上海市市級科技重大專項(xiàng)“國際人類表型組計(jì)劃（一期）”為全球科學(xué)家共同探索人類表型奧秘初步構(gòu)建了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系、建設(shè)了跨尺度的科研平臺，那么6年后的今天， “二期”重大專項(xiàng)的啟動，則標(biāo)志著全球科學(xué)家將可進(jìn)一步在形成國際共識的研究框架下共同出發(fā)，為解答人類表型及其調(diào)控機(jī)制這一生命健康奧秘的核心問題開展實(shí)質(zhì)性協(xié)同攻關(guān)。這也意味著人類表型組計(jì)劃，這個由中國科學(xué)家牽頭發(fā)起的國際大科學(xué)計(jì)劃正邁向新的征程。

據(jù)悉，“二期”專項(xiàng)將圍繞“確保引領(lǐng)-支撐大科學(xué)計(jì)劃持續(xù)推進(jìn)”和“搶先收獲-創(chuàng)新策源與范式推廣”兩條主線，力爭牢牢確立上海在大科學(xué)計(jì)劃組織實(shí)施和人類表型組研究中的國際引領(lǐng)地位，持續(xù)推動范式變革，提升創(chuàng)新策源能力。

田梅介紹，“二期”專項(xiàng)將升級目前的人類表型組導(dǎo)航圖，最終形成一套人類表型組全景“導(dǎo)航圖” 2.0版。人類表型組全景“導(dǎo)航圖”和人類基因組圖譜的結(jié)合將為新藥研發(fā)、疾病預(yù)測等提供更完整的信息，幫助人們更加科學(xué)、更加精準(zhǔn)地認(rèn)識健康評估的標(biāo)準(zhǔn)。

（通訊員：李昂 殷夢昊）