理论教育 中国参与人类基因组计划:取得重大成果

中国参与人类基因组计划:取得重大成果

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:1998年8月,在中国科学院的支持下,中科院遗传所人类基因组中心成立。经过积极争取,人类基因组计划国际组织决定由中国承担1%的测序任务,即负责3号染色体3000万个碱基对的测序工作。中国成为第六个参与该计划的国家,也是唯一的发展中国家。中国参与人类基因组计划包含以下思政元素:国际视野。

中国参与人类基因组计划:取得重大成果

【案例呈现】

人有23对染色体,包括22对常染色体和1对性染色体,由大约31.6亿个DNA碱基对组成,含4万~10万个基因。人类基因组计划是美国科学家于1985年率先提出的,旨在测定30多亿个碱基对的序列,发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置,以破译人类全部的遗传信息。该计划于1990年启动,主要由美、英、日、德、法五国科学家参与,被誉为“生命登月”计划,与“曼哈顿原子弹计划”“阿波罗登月计划”合称为“人类科学史上的三个伟大工程”。

随着技术手段的进步,人们对生命密码的破译呈现加速之势。目睹世界科技的日新月异和人类基因组研究的发展趋势,在国外从事基因研究多年并颇有建树的杨焕明博士和于平博士等人再也无法安享宁静生活,毅然回到祖国。当时,国内对于是否参加基因测序还存在较大的争议,而美、英、法等国的工作已开展多年。在杨焕明等人看来,作为一个大国,我国必须在人类基因组计划中占一席之地,而要想在这一计划中站稳脚跟,就必须从最基础的基因测序做起。如果不参与人类基因密码的破译工作,中国就会在未来的竞争中受制于人。1998年8月,在中国科学院的支持下,中科院遗传所人类基因组中心成立。他们的目标很明确,进行人类基因组测序,在这个国际计划中占据一席之地,进而进军基因工程产业。

创业伊始,科学家所面对的不仅是物质和经济上的困难,还有国内外许多同行的不理解,甚至疑虑。资金缺乏,他们就自己筹来大部分启动金,买了10多台世界先进的测序仪,为了早日实现目标,不少工作人员自愿捐出积蓄;人员不够,他们就向科研院所、大专院校招募工作人员;空港工业区也把一层楼的办公用房交给中心使用,一些大专院校的学生更是不计报酬,自愿加入测序工作。众人拾柴火焰高,在社会各界的支持下,一支从事基因测序工作的队伍逐渐形成,一个基因测序基地在北京东北郊悄悄崛起。

1999年9月1日,在英国伦敦,第五次人类基因组测序战略会议召开,来自中国的杨焕明的陈述让国际同行对中国充满信心:遗传所人类基因组中心的设备运行情况已经达到国际先进水平,中国科学家已经掌握基因测序的全部关键技术和细节。已递交的部分测序数据,使中国成为递交人类DNA序列数据最多的6个国家之一。

经过积极争取,人类基因组计划国际组织决定由中国承担1%的测序任务,即负责3号染色体3000万个碱基对的测序工作。中国成为第六个参与该计划的国家,也是唯一的发展中国家。这个1%意义深远,它证明了中国科学家的能力和实力,在国际生命科学前沿、国际重大科技合作研究中毫不逊色,甚至更加出色。

当时距离2000年完成人类基因组90%以上测序工作的期限只剩下不到一年的时间,为了抢在时间前面,大规模的基因测序于1999年10月1日开始,一边加紧培训,一边抓紧测序,100多人分为两组,不分昼夜,“停人不停机”,每天必须完成20万个碱基的测序工作。2000年4月,在各方努力下,1%的测序任务基本完成,我国科学家在世界上率先拿到了“工作框架图”。虽然参与的时间最晚,但我国的基因测序能力已经超过法国和德国,位列第四。通过参加这项国际合作,我国已经可以分享人类基因组计划的全部成果、数据、资源和技术,也建立了我国自己的基因组大规模的全套技术及科学技术队伍,为我国今后的生物资源基因组研究奠定了基础。

2001年6月27日,人类基因组计划首席科学家、美国国家人类基因组研究所所长弗朗西斯·柯林斯(Francis Collins)向全世界宣布人类基因组工作草图绘制成功。他这样评论:“国际人类基因组计划中国测序部分的圆满完成,是一件了不起的事情,整个中国都应该为此骄傲。”中国科学家用自己的实力和努力在这个划时代的里程碑上刻上了中国人的名字。

素材出处】

李斌:《跃上生命科学之巅——中国参与人类基因组计划纪实》,载《人民论坛》,2000,7:16-19。(根据以上文献整理)

【案例点评】(www.daowen.com)

中国参与人类基因组计划包含以下思政元素:

(1)国际视野。人类基因组计划对于人类认识自身、推动生命科学以及制药产业的发展,都具有极其重大的意义,我国必须参与这项计划,否则就会在未来的竞争中受制于人。

(2)家国情怀。为了中国能在这个国际计划中占有一席之地,科学家们不仅放弃了国外优越的生活回国艰苦创业,还自己筹集资金、甚至捐款购买设备,这是爱国精神与奉献精神的写照。

(3)团结精神。在非常艰苦的条件下,基因组测序工作因为受到社会各界的积极支持而迅速启动,再一次印证了“团结就是力量”。

(4)拼搏精神。为了按时完成测序工作,100多名科研人员“停人不停机”地两班倒,充分体现了拼搏精神,也说明了团队精神的重要性。

(5)民族自信心。我国最晚参与这个计划,但基因测序能力已经超越法国与德国,证明了中国科学家在国际生命科学前沿、国际重大科技合作研究中毫不逊色,甚至更加出色。

【教学建议】

本素材可用于“生物化学课程“核酸的结构与功能——DNA的空间结构与功能”内容的教学,教师课堂上引入并简单介绍,学生课后自学。

(隆娟 李丹丹)

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