2000年6月26号是值得全世界纪念的日子，美国总统和人类基因组的科学家宣布人类基因草图绘制完毕，这表明人类基因组计划（HumanGenomeProject,HGP）已初步完成，标志着人类探索生命奥秘的进程和生物科学技术的发展进入一个崭新的时期，同时也预示着一批以基因技术为核心的新兴产业的兴起。

基因组计划回顾与展望

人类基因组计划的发展历程

　　早在二十世纪50年代，生物学家就发现了DNA的双螺旋结构，这是人类研究基因的一个突破点；从此拉开了对人类和其它生物的遗传物质载体的研究序幕，研究者逐步对决定生物遗传特性的密码进行破译，搞清基因的氨基酸排列顺序；1985年美国科学家诺贝尔奖获得者杜伯克首先提出了人类基因组计划，目的在于通过国际间的合作，识别人类DNA中所有的十万个以上的基因，测定人类DNA的30亿个碱基对顺序，以建立详细的人类基因组遗传图和物理图，解读关系人类生、老、病、死的遗传信息；美国政府于1990年正式启动该项计划，预计投资30亿美圆，先后共有美、英、日、法、德、中六国参加，分别负担了其中54%、33%、7%、2.8%、2.2%和1%的研究工作；1998年，全球最大的DNA自动测序仪厂家帕金？埃尔默在美国马里兰州罗克威尔设立了Celera基因组学公司，声称在3年内完成人类基因组的序列测定，另外有一些私营机构也涉足这一领域，目的都是为了申请专利，垄断人类基因信息资源；正是"公"与"私"的竞争，使得人类基因组计划的日期一再提前，6月26日，人类基因组序列图谱草图终于公布了。这一成果被誉为"达尔文以后意义最为重大的生物学发现"，预示着一个崭新的以基因技术为主的生物时代的到来，Celera基因研究公司基因组研究创始人克雷格？文格尔称"21世纪将是生物技术的时代，将是基因的时代"。

　　接下来的工作将是定位全部基因，研究有用基因的功能，破译人类相关基因信息并开发和利用这些信息。我们将进入后基因时代，以功能性、应用性研究为主的后基因组计划、功能蛋白质计划、重大疾病基因组计划等课题研究将相继进入实施阶段。

我国的基因组计划进展情况

　　早在87年，我国的863计划就开始资助与基因组有关的研究项目。我国的人类基因组计划于94年正式启动，由国家自然科学基金委员会、863计划和国家重点基础研究计划所共同资助创建"中华民族基因组若干位点基因结构的研究"项目。而后，我国先后在上海和北京成立了国家人类基因组南、北两个中心，投入巨额资金进行基因组研究。99年9月，中国搭上基因组研究的末班车，加入该计划并负责3号染色体上3000万个碱基对的测序工作，成为参与人类基因组计划唯一的发展中国家。这1%的测序任务，带给中国的利益是长远的，我们不仅因此可以分享整个计划的成果，拥有相关事务的发言权，而且建立了自己的研究队伍，技术水平走在了世界的前列。

　　我国在积极参与人类基因组计划的同时，还注意发掘保护我国丰富的物种基因资源，自主开展进行了数个研究项目。近年来，我国在疾病相关基因和生物功能基因的研究领域取得了一系列的进展。目前我国已经启动"中国生物资源基因组计划"，前期将开展水稻、猪和血吸虫基因的研究。这些研究的完成将给我国的农业、器官移植、疾病防治等方面带来巨大的进步。今年年初，我国科学家破译了一种噬热菌的遗传密码，获得了国内第一个微生物"工作框架图"。我国首株辛德毕斯病毒(XJ－160病毒株)全基因组序列测定，也已经由中国预防医学科学院病毒学研究所研究人员完成，并已录入国际基因库。

　　有关人士透露，接下来的生物技术研究将主要集中在以下领域：一、基因组序列测定与生物信息学；二、功能基因组学，疾病基因组学，结构基因组学；三、基因克隆技术。

基因研究给我们带来什么？

　　人类基因组计划极大的推动了生命科学和生物技术的基础性研究，将有利于促进生命科学技术与材料科学等其它高新技术的结合，带动相关产业的发展。人类基因组计划完成后，破译的大量基因信息将成为医学、医药以及农业等方面技术创新的源泉，其研究成果产业化带来的商业利润是无法估量的，同时也会给我们的生活带来翻天覆地的变化。

1.医学革命

　　人类基因组计划的重要作用首先体现在与人类生命息息相关的医学领域，它的伟大意义不仅仅是引导医学的一次重大革命，将人类感知生命的里程提高到分子水平阶段，更为重要的是它将给人类的生存能力和生命、生活质量带来突飞猛进的提高。这主要体现在以下几个方面：

　　提高生命质量

　　随着人类基因组计划的不断深入，在不远的将来能活到一百五十岁将不再是稀奇事，这要归功于基因技术，因为利用基因技术人类可以详细解读自身的生命信息，提高生存、生活质量。科学家可以根据每个人特定的基因图谱判断这个人的健康情况，预测某种疾病潜在的发病可能性，向病人提供有效的警告或提示，这样就可以采取措施预防疾病的发生。据有关专家预测，再过二十年人类就有望利用基因技术防治心脑血管疾病。科学家还可以根据基因图谱提供的遗传信息，对一些遗传性疾病如糖尿病、肥胖症、精神病等的遗传基因进行详细的研究，找到相应的预防、治疗措施，这对提高人类的优生、优育具有重大意义。另外随着针对某些疾病的基因疫苗的不断推出应用，人类对某些恶性疾病的抗御能力也不断提高，人类的生命质量将在整体水平上得以提高。

　　基因诊断

　　对人类基因全面研究完成后，疾病的基因诊断技术将进入开创性的时代。基因诊断技术，作为一种快速、高效、准确的诊断方法，在人类基因密码被解读后将会迅速成长起来。基因诊断的优势不仅仅是快速、高效、准确，而且具有两个无可比拟的优势：1）超前性，利用基因诊断可以在某些遗传疾病或病毒性疾病在发病前就诊断出来，这使得许多疾病的提前预防成为可能，这种超前性的诊断还可以让医生根据每个人的特点制定治疗方案；2）即时性，在治疗过程中可以利用基因治疗对患者的病情进行快速检验，有助于医生根据实际情况对治疗方案进行及时的修改。目前在美国每年要进行多达400万次的基因临床检验，许多大医院对新生儿做镰刀状细胞贫血、先天性甲状腺病以及苯丙酮尿症的常规检查，以提前发现新生儿是否存在遗传性疾病隐患。

　　提到基因诊断技术，不能不提到基因芯片，基因芯片是按特定的排列方式固定有大量基因探针/基因片段的硅片、玻片、塑料片。据悉，我国自行研制的第一片应用型基因芯片已经在广州第一军医大学诞生，这是拥有中国人自己知识产权的基因芯片。只要把病人的一滴血放在芯片检测卡上，与检测器相连的电脑就会将相应的基因变化信息显示出来，对疾病进行准确诊断。另据有关报道，自2000年6月起，国家计划生育委员会采用陕西超群公司生产的基因芯片，对育龄人群和胎儿进行乙肝、丙肝和爱滋病病毒的快速诊断。

　　生物芯片

　　生物芯片是八十年代末在生命科学领域迅速崛起的一项高新技术，通过微加工技术和微电子技术在固格体芯片表面构建的微型生物化学分析系统，以实现对细胞、蛋白质、DNA以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的检测。以上提到的基因芯片(Genechip，DNAchip,DNAmicroarray)即为生物芯片的一类，常用生物芯片还有蛋白质芯片(Proteinchip)和芯片试验室(Lab-on-a-chip)两种。生物芯片是涉及计算机、微电子、化学等多学科的交叉技术，具有高通量、微型化和自动化等特点，主要应用于基因表达测序、疾病诊断、药物筛选、基因突变及多态性分析等领域。生物芯片的发展一方面依赖于人类基因图谱的破解，另一方面也促进了该计划的实施。

　　生物芯片的研究是生物技术进入后基因时代后的主要任务之一，它的出现被称为是继大规模集成电路后的又一重大突破。美国于1998年6月正式启动生物芯片计划，我国在1998年也开始此项研究，许多项目由国家自然科学基金提供资助。世界范围内许多大公司也相继参与生物芯片的研究开发，美国已经有多家从事生物芯片生产的公司上市，表现出良好的成长性。

　　基因治疗

人类基因组计划将为基因治疗技术的发展提供基础性的支持，对特异致病基因的研究，无疑会给基因治疗技术针对性地指明方向，加速这一技术的发展。基因治疗就是利用基因工程的手段，通过向人体导入功能基因，修补、改变相应的缺陷基因，以对相关疾病进行治疗和预防。对基因治疗的临床研究早在十年前就开始了，90年美国研究人员对一个4岁的小女孩施行了基因治疗，使她的病情大大好转。十年来，基因治疗技术在实验过程中取得了不少的成果，载体的改进和靶的细胞的选择使基因治疗技术的效果也不断提高。

　　日前，法国巴内克医院成功地用基因疗法治愈了两个患先天性重度免疫缺陷症（SCID）的儿童。SCID是因患者X染色体上的基因缺陷引起的，这种基因缺陷使免疫系统无法正常发育，导致患者体内缺少抗感染的T淋巴细胞和巨噬细胞。传统的骨髓移植疗法因缺少适合的骨髓成功率较低，而现在的基因疗法取出患者自身骨髓中的血液干细胞，利用含有缺损基因的逆转录RNA病毒感染这些血液干细胞，使原先发生异常的基因恢复正常。经反复感染后恢复正常的干细胞被植入患者体内，繁殖并逐步取代发生基因缺陷的细胞，从而使患者具备正常的免疫功能。现在两个患儿正处于恢复时期并继续进行治疗。虽然各方面对基因疗法仍然存在异议，法国研究人员的这一成果无疑极大的鼓舞了国际医学界，向世界证明用基因疗法治疗某些疾病的可行性。

　　目前基因治疗的发展水平虽然还未达到临床应用的阶段，但是就相关领域基础研究的发展速度和该技术的蓬勃发展势头来看，再过几十年后基因治疗完全有望成为一种普遍的治疗手段。我国已经有胃癌、肝癌、恶性脑肿瘤和血友病B、闭塞性脉管炎等疾病的基因治疗方案进入或年内进入临床实验，首批基因治疗产品10年内有望投入市场。现在全世界进入临床试验阶段的基因治疗方案有396个，其中三分之二的病例是针对癌症等恶性肿瘤疾病。中国医学科学院院长巴德年教授预测，再过20年人类就有望攻克癌症，基因治疗技术无疑将在疑难病症的治疗领域发挥巨大不可替代的作用。

　　克隆技术

　　克隆即为无性繁殖，克隆技术的产生发展是近几年来科学史上争议颇多的事件，但是不管怎么说，克隆技术带给人类的种种好处显而易见。克隆技术将导致器官移植的重大突破，人们不会再为移植器官来源不足烦恼，也不用对因异体移植带来的排异问题而忧虑，克隆技术为器官移植患者带来更大的生存希望。现在英国的研究者正将克隆技术用于人造血液的制造，他们以人类血浆取代带有人类基因的牛和羊体内的血浆，然后对这些动物进行克隆或繁殖，从而获得便宜可靠的"血液生产工厂"。同样，利用克隆技术还可以大量复制获得"药物生产工厂"、"蛋白质生产工厂"，可以复制濒临灭绝的珍稀动物。基因克隆也对相关疾病的研究、药物的开发具有重要的作用。人类基因组计划的实施将促进克隆技术的良性发展，为基因克隆技术提供基础的、方向性的指导。

2.基因工程药物

　　人类基因组计划对医药领域的最大利好就是将促进基因工程药物的研究开发。人类基因组研究将会为新药的研制和筛选提供必要的信息和行之有效的手段，科学家届时可以根据癌症、心脏病等疾病的病因，有针对性的开发选择治疗药物。广大的患者将是基因技术促进药物发展的最大获益者，基因技术使药物对疾病的疗效、针对性不断提高，而价格却不断降低，特别是基因技术为一些疑难，甚至在以前称为绝症的疾病提供了治疗途径。同时利用基因技术开发药物给广大企业带来了巨大的商机和利益。早在80年代，一些具有战略眼光的企业就已经涉足基因工程制药领域，其中最为常见的是一些治疗性蛋白如基因重组激酶、基因工程疫苗、细胞因子、干扰素等产品。基因药物内含的经济价值巨大，据有关报道，芬兰一家生物技术公司将促红细胞生成素基因植入牛体内，这样一头转基因牛所产的乳中具有的基因价值高达42亿美元。我国在去年也成功培育出转基因羊，其分泌的乳汁中含有凝血第九因子，能对血友病患者进行治疗。

3.农业生物技术

　　农业属于基础产业，是关系到国计民生的重要产业，因此受到基因研究的特别关注。强伯勤院士透露，新一轮生物技术浪潮的核心是农业生物技术，龙头是医药生物技术，两翼分别是海洋生物技术和环境生物技术，后继则包括轻工等领域。今年5月，我国正式启动超级杂交水稻基因组计划，计划在一年内测定水稻基因组的4.3亿个碱基对。相关基因组计划的实施和产业化应用，将给传统的农业带来一场绿色革命。

　　根据水稻基因图谱，我们可以加快基因育种的速度，可以有选择的培育出具有高产、抗旱涝、抗虫等优良特性的农作物。山东农业大学的研究者将毒蛋白抗虫基因和抗除草剂的基因分别导入水稻细胞，获得了具有显著的抗虫性、抗除草剂效果的新型水稻，经试种取得了良好效果，有望成为世界上继抗虫棉之后第二个进入大田推广的转基因作物。而美国日前宣布培育出增产达35%的转基因水稻并获始终试种成功。以上进展只是基因工程推动农业进步的冰山一角，真正的利益主体将随着研究的深入进一步显现。

　　基因工程在农业生物技术领域中的应用已经取得了不菲的成果。荷兰某公司用转基因牛生产一种乳铁蛋白，以这种牛的奶制成的奶粉具有抗菌、转铁等功效，其一年的销售额达到50亿美元。而袁隆平院士研究的杂交水稻，更给我国的农业带来了不可估量的经济效益。随着农业生物领域的基因研究和产业化的进一步深入，一个潜力巨大的市场正渐渐显露。据估计美国基因工程农产品(相关新闻,实时行情)和食品的市场规模今年可达到40亿美元，5年内将扩大到200亿美元。而从应用前景最好的大田作物转基因技术来看，若我国大面积种植转基因作物，每年产生的种子市场规模也高达数百亿人民币。

4.生物信息产业

　　在新经济时代，基因组计划不仅仅是科学史上的奇迹，更带动了信息、微电子、新材料等产业的发展并带动了一批新兴产业的兴起。而现在最热门的生物技术与信息产业的结合将意味着什么呢？那就是蕴涵巨大财富的生物信息产业。人类基因组计划的实施，产业化进程的进行，无疑会大大促进生物信息产业的进行。有关人士称，只是生物信息市场两年后就会达到2000亿美元的规模。以提供各类相关的基因、蛋白质数据库和以提供各类商业、技术信息服务为主的机构，届时可以分享这一利润丰厚的市场。以研究人类基因组而闻名的美私营企业Celera公司已经将一只脚踏入这一领域，其总裁温特称，公司计划出售储存基因信息的数据库。据说一些大的生物科技和制药公司，以每年500万到1500万的费用申请进入Celera公司的数据库。

　　当然，基因技术是一把双刃剑，在带给人类社会巨大进步的同时，也开启了一个魔盒，从这个魔盒中到底能释放出来何种能量？带给人类的未来又是什么样？这些我们都难以预测，不少人士也疾呼谨慎审视基因技术的开发应用，因为克隆人、基因歧视等并非遥不可及的问题已经摆在人们面前。基因技术带给人类的伦理、法律和社会问题是严重而又不可回避的，但是我们有理由相信，只要对基因技术的应用范围加以严格的控制，我们就可以大胆的去享受基因技术带来的美好成果和巨大利润。