肢體發(fā)育影響指紋形成？人體脈動與免疫相關？多種代謝物決定阿爾茲海默癥發(fā)病機制？這些看似風馬牛不相及的關聯(lián)，竟是扎扎實實從實驗室走出的科學結論！而它們的孵化場就是“人類表型組計劃”。

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旦大學開幕，圍繞“人類表型組學：生命科學的新前沿”的這一主題，十位國際頂尖科學家在大會開幕當天作主旨演講，包括“人類表行組計劃”的三位聯(lián)合發(fā)起人：Leroy Hood院士，英國醫(yī)學科學院院士、澳大利亞國家表型組中心主任Jeremy Nicholson與復旦大學校長金力院士。大會現(xiàn)場，“國際人類表型組計劃（二期）”上海市市級科技重大專項正式啟動。

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、物理和化學特征的集合。

上海國際人類表型組研究院副院長、復旦大學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。

“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鍵。田梅說，唯有全球各個地區(qū)表型組研究的科學團隊協(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劃的最重要目標。

早在2015年，金力等中外科學家就基于“測一切之可測”的理念系統(tǒng)提出了國際人類表型組計劃的設想。其后，2018年，“國際人類表型組計劃（一期）”作為上海市首批市級科技重大專項啟動，建立起世界首個跨尺度、多維度的人類表型組測量平臺。復旦大學凝聚國內外數(shù)十個頂尖科學家團隊，在人類表型組計劃和基礎研究中為中國奠定引領優(yōu)勢，取得突破性進展并達成多個“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列；繪制第一張人類表型組導航圖，發(fā)現(xiàn)150余萬個表型之間的強關聯(lián)，大部分為科學界首次發(fā)現(xiàn)；研發(fā)第一套多組學標準物質“中華家系1號”。

具體而言，在已經(jīng)繪制的1.0版導航圖中，構建了150余萬個表型間的強關聯(lián)，這為科學界破解表型與疾病、衰老等生命現(xiàn)象之間的關系提供了關鍵線索。復旦大學人類表型組研究院研究員陳興棟團隊，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性，這為進一步研究這些疾病的發(fā)病機制并且提前篩查、精準防治疾病提供了重要的線索。

“中華家系一號”作為我國科學家率先研制的多組學標準物質不僅獲批8種國家一級標準物質，而且還被包括芬蘭赫爾辛基大學、歐洲先進轉化醫(yī)學研究基礎設施（EATRIS）等在內的國內外100余家機構使用?！斑@為統(tǒng)一各國在表型組領域的數(shù)據(jù)質量標準奠定了堅實基礎，有望大幅提高不同實驗室科研數(shù)據(jù)的可參比性?！鄙虾H人類表型組研究院院長、復旦大學教授石樂明說。

如果說，2017年立項的首批上海市市級科技重大專項“國際人類表型組計劃（一期）”為全球科學家共同探索人類表型奧秘初步構建了統(tǒng)一的標準體系、建設了跨尺度的科研平臺，那么6年后的今天， “二期”重大專項的啟動，則標志著全球科學家將可進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控機制這一生命健康奧秘的核心問題開展實質性協(xié)同攻關。這也意味著人類表型組計劃，這個由中國科學家牽頭發(fā)起的國際大科學計劃正邁向新的征程。

據(jù)悉，“二期”專項將圍繞“確保引領-支撐大科學計劃持續(xù)推進”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計劃組織實施和人類表型組研究中的國際引領地位，持續(xù)推動范式變革，提升創(chuàng)新策源能力。

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

（通訊員：李昂 殷夢昊）