基因组学的概念精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的基因组学的概念主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：基因组学的概念范文

药物基因组学是伴随人类基因组学研究的迅猛发展而开辟的药物遗传学研究的新领域，主要阐明药物代谢、药物转运和药物靶分子的基因多态性及药物作用包括疗效和毒副作用之间关系的学科。

基因多态性是药物基因组学的研究基础。药物效应基因所编码的酶、受体、离子通道作为药物作用的靶，是药物基因组学研究的关键所在。基因多态性可通过药物代谢动力学和药物效应动力学改变来影响麻醉药物的作用。

基因多态性对药代动力学的影响主要是通过相应编码的药物代谢酶及药物转运蛋白等的改变而影响药物的吸收、分布、转运、代谢和生物转化等方面。与麻醉药物代谢有关的酶有很多，其中对细胞色素-P450家族与丁酰胆碱酯酶的研究较多。基因多态性对药效动力学的影响主要是受体蛋白编码基因的多态性使个体对药物敏感性发生差异。

苯二氮卓类药与基因多态性：咪唑安定由CYP3A代谢，不同个体对咪唑安定的清除率可有五倍的差异。地西泮是由CYP2C19和CYP2D6代谢，基因的差异在临床上可表现为用药后镇静时间的延长。

吸入麻醉药与基因多态性：RYR1基因变异与MH密切相关，现在已知至少有23种不同的RYR1基因多态性与MH有关。氟烷性肝炎可能源于机体对在CYP2E1作用下产生的氟烷代谢产物的一种免疫反应。

神经肌肉阻滞药与基因多态性：丁酰胆碱酯酶是水解琥珀酰胆碱和美维库铵的酶，已发现该酶超过40种的基因多态性，其中最常见的是被称为非典型的（A）变异体，与用药后长时间窒息有关。

镇痛药物与基因多态性：μ-阿片受体是阿片类药的主要作用部位，常见的基因多态性是A118G和G2172T。可待因和曲马多通过CYP2D6代谢。此外，美沙酮的代谢还受CYP3A4的作用。儿茶酚O-甲基转移酶(COMT)基因与痛觉的产生有关。

局部麻醉药与基因多态性：罗哌卡因主要由CYP1A2和CYP3A4代谢。CYP1A2的基因多态性主要是C734T和G2964A，可能影响药物代谢速度。

一直以来麻醉科医生较其它专业的医疗人员更能意识到不同个体对药物的反应存在差异。麻醉药的药物基因组学研究将不仅更加合理的解释药效与不良反应的个体差异，更重要的是在用药前就可以根据病人的遗传特征选择最有效而副作用最小的药物种类和剂型，达到真正的个体化用药。

能够准确预测病人对麻醉及镇痛药物的反应，一直是广大麻醉科医生追求的目标之一。若能了解药物基因组学的基本原理，掌握用药的个体化原则，就有可能根据病人的不同基因组学特性合理用药，达到提高药效，降低毒性，防止不良反应的目的。本文对药物基因组学的基本概念和常用麻醉药的药物基因组学研究进展进行综述。

一、 概述

二十世纪60年代对临床麻醉过程中应用琥珀酰胆碱后长时间窒息、硫喷妥钠诱发卟啉症及恶性高热等的研究促进了药物遗传学（Pharmacogenetics）的形成和发展，可以说这门学科最早的研究就是从麻醉学开始的。

药物基因组学(Phamacogenomics)是伴随人类基因组学研究的迅猛发展而开辟的药物遗传学研究的新领域，主要阐明药物代谢、药物转运和药物靶分子的基因多态性及药物作用包括疗效和毒副作用之间的关系。它是以提高药物的疗效及安全性为目标，研究影响药物吸收、转运、代谢、消除等个体差异的基因特性，以及基因变异所致的不同病人对药物的不同反应，并由此开发新的药物和用药方法的科学。

1959年Vogel提出了“药物遗传学”，1997年Marshall提出“药物基因组学”。药物基因组学是药物遗传学的延伸和发展，两者的研究方法和范畴有颇多相似之处，都是研究基因的遗传变异与药物反应关系的学科。但药物遗传学主要集中于研究单基因变异，特别是药物代谢酶基因变异对药物作用的影响；而药物基因组学除覆盖药物遗传学研究范畴外，还包括与药物反应有关的所有遗传学标志，药物代谢靶受体或疾病发生链上诸多环节，所以研究领域更为广泛[1，2，3]。

二、基本概念

1．分子生物学基本概念

基因是一个遗传密码单位，由位于一条染色体(即一条长DNA分子和与其相关的蛋白)上特定位置的一段DNA序列组成。等位基因是位于染色体单一基因座位上的、两种或两种以上不同形式基因中的一种。人类基因或等位基因变异最常见的类型是单核苷酸多态性(single-nucleotide polymorphism，SNP)。目前为止，已经鉴定出13 000 000多种SNPs。突变和多态性常可互换使用，但一般来说，突变是指低于1%的群体发生的变异，而多态性是高于1%的群体发生的变异。

2．基因多态性的命名法：

(1)数字前面的字母代表该基因座上最常见的核苷酸(即野生型)，而数字后的字母则代表突变的核苷酸。例如：μ阿片受体基因A118G指的是在118碱基对上的腺嘌呤核苷酸(A)被鸟嘌呤核苷酸(G)取代，也可写成118A/G或118A>G。

(2)对于单个基因密码子导致氨基酸转换的多态性编码也可以用相互转换的氨基酸的来标记。例如：丁酰胆碱酯酶基因多态性Asp70Gly是指此蛋白质中第70个氨基酸－甘氨酸被天冬氨酸取代。

三、药物基因组学的研究内容

基因多态性是药物基因组学的研究基础。药物效应基因所编码的酶、受体、离子通道及基因本身作为药物作用的靶，是药物基因组学研究的关键所在。这些基因编码蛋白大致可分为三大类:药物代谢酶、药物作用靶点、药物转运蛋白等。其中研究最为深入的是麻醉药物与药物代谢酶CYP45O酶系基因多态性的相关性[1，2，3]。

基因多态性可通过药物代谢动力学和药物效应动力学改变来影响药物作用，对于临床较常用的、治疗剂量范围较窄的、替代药物较少的麻醉药物尤其需引起临床重视。

（一）基因多态性对药物代谢动力学的影响

基因多态性对药物代谢动力学的影响主要是通过相应编码的药物代谢酶及药物转运蛋白等的改变而影响药物的吸收、分布、转运、代谢和生物转化等方面[3，4，5，6]。

1、药物代谢酶

与麻醉药物代谢有关的酶有很多，其中对细胞色素-P450家族与丁酰胆碱酯酶的研究较多。

（1）细胞色素P-450（CYP45O）

麻醉药物绝大部分在肝脏进行生物转化，参与反应的主要酶类是由一个庞大基因家族编码控制的细胞色素P450的氧化酶系统，其主要成分是细胞色素P-450（CYP45O）。CYP45O组成复杂，受基因多态性影响，称为CYP45O基因超家族。1993年Nelson等制定出能反应CYP45O基因超家族内的进化关系的统一命名法：凡CYP45O基因表达的P450酶系的氨基酸同源性大于40%的视为同一家族（Family），以CYP后标阿拉伯数字表示，如CYP2；氨基酸同源性大于55%为同一亚族（Subfamily），在家族表达后面加一大写字母，如CYP2D；每一亚族中的单个变化则在表达式后加上一个阿拉伯数字，如CYP2D6。

（2）丁酰胆碱酯酶

麻醉过程中常用短效肌松剂美维库铵和琥珀酰胆碱，其作用时限依赖于水解速度。血浆中丁酰胆碱酯酶(假性胆碱酯酶)是水解这两种药物的酶，它的基因变异会使肌肉麻痹持续时间在个体间出现显著差异。

2、药物转运蛋白的多态性

转运蛋白控制药物的摄取、分布和排除。P-糖蛋白参与很多药物的能量依赖性跨膜转运，包括一些止吐药、镇痛药和抗心律失常药等。P-糖蛋白由多药耐药基因（MDR1）编码。不同个体间P-糖蛋白的表达差别明显，MDR1基因的数种SNPs已经被证实，但其对临床麻醉的意义还不清楚。

（二）基因多态性对药物效应动力学的影响

麻醉药物的受体（药物靶点）蛋白编码基因的多态性有可能引起个体对许多药物敏感性的差异，产生不同的药物效应和毒性反应[7，8]。

1、蓝尼定受体-1（Ryanodine receptor-1，RYR1）

蓝尼定受体-1是一种骨骼肌的钙离子通道蛋白，参与骨骼肌的收缩过程。恶性高热（malignant hyperthermia，MH）是一种具有家族遗传性的、由于RYR1 基因异常而导致RYR1存在缺陷的亚临床肌肉病，在挥发性吸入麻醉药和琥珀酰胆碱的触发下可以出现骨骼肌异常高代谢状态，以至导致患者死亡。

2、阿片受体

μ-阿片受体由OPRM1基因编码，是临床使用的大部分阿片类药物的主要作用位点。OPRM1基因的多态性在启动子、内含子和编码区均有发生，可引起受体蛋白的改变。吗啡和其它阿片类药物与μ-受体结合而产生镇痛、镇静及呼吸抑制。不同个体之间μ-阿片受体基因的表达水平有差异，对疼痛刺激的反应也有差异，对阿片药物的反应也不同。

3、GABAA 和 NMDA受体

γ-氨基丁酸A型（GABAA）受体是递质门控离子通道，能够调节多种麻醉药物的效应。GABAA受体的亚单位（α、β、γ、δ、ε和θ）的编码基因存在多态性（尤其α和β），可能与孤独症、酒精依赖、癫痫及精神分裂症有关，但尚未见与麻醉药物敏感性有关的报道。N-甲基-D-天门冬氨酸（NMDA）受体的多态性也有报道，但尚未发现与之相关的疾病。

（三）基因多态性对其它调节因子的影响

有些蛋白既不是药物作用的直接靶点，也不影响药代和药效动力学，但其编码基因的多态性在某些特定情况下会改变个体对药物的反应。例如，载脂蛋白E基因的遗传多态性可以影响羟甲基戊二酸单酰辅酶A（HMG-CoA）还原酶抑制剂（他汀类药物）的治疗反应。鲜红色头发的出现几乎都是黑皮质素-1受体（MC1R）基因突变的结果。MC1R基因敲除的老鼠对麻醉药的需求量增加。先天红发妇女对地氟醚的需要量增加，热痛敏上升而局麻效力减弱。

四、苯二氮卓类药与基因多态性

大多数苯二氮卓类药经肝脏CYP45O代谢形成极性代谢物，由胆汁或尿液排出。常用的苯二氮卓类药物咪唑安定就是由CYP3A代谢，其代谢产物主要是1-羟基咪唑安定，其次是4-羟基咪唑安定。在体实验显示不同个体咪唑安定的清除率可有五倍的差异。

地西泮是另一种常用的苯二氮卓类镇静药，由CYP2C19和CYP2D6代谢。细胞色素CYP 2C19的G681A多态性中A等位基因纯合子个体与正常等位基因G纯合子个体相比，地西泮的半衰期延长4倍，可能是CYP2C19的代谢活性明显降低的原因。A等位基因杂合子个体对地西泮代谢的半衰期介于两者之间。这些基因的差异在临床上表现为地西泮用药后镇静或意识消失的时间延长[9，10]。

五、吸入麻醉药与基因多态性

到目前为止，吸入麻醉药的药物基因组学研究主要集中于寻找引起药物副反应的遗传方面的原因，其中研究最多的是MH。药物基因组学研究发现RYR1基因变异与MH密切相关，现在已知至少有23种不同的RYR1基因多态性与MH有关。

与MH不同，氟烷性肝炎可能源于机体对在CYP2E1作用下产生的氟烷代谢产物的一种免疫反应，但其发生机制还不十分清楚 [7，11]。

六、神经肌肉阻滞药与基因多态性

神经肌肉阻滞药如琥珀酰胆碱和美维库铵的作用与遗传因素密切相关。血浆中丁酰胆碱酯酶(假性胆碱酯酶)是一种水解这两种药物的酶，已发现该酶超过40种的基因多态性，其中最常见的是被称为非典型的（A）变异体，其第70位发生点突变而导致一个氨基酸的改变，与应用肌松剂后长时间窒息有关。如果丁酰胆碱酯酶Asp70Gly多态性杂合子(单个等位基因)表达，会导致胆碱酯酶活性降低，药物作用时间通常会延长3～8倍；而丁酰胆碱酯酶Asp70Gly多态性的纯合子(2个等位基因)表达则更加延长其恢复时间，比正常人增加60倍。法国的一项研究表明，应用多聚酶链反应（PCR）方法，16例发生过窒息延长的病人中13例被检测为A变异体阳性。预先了解丁酰胆碱酯酶基因型的改变，避免这些药物的应用可以缩短术后恢复时间和降低医疗费用[6，12]。

七、镇痛药物与基因多态性

μ-阿片受体是临床应用的阿片类药的主要作用部位。5%～10%的高加索人存在两种常见μ-阿片受体基因变异，即A118G和G2172T。A118G变异型使阿片药物的镇痛效力减弱。另一种阿片相关效应—瞳孔缩小，在118G携带者明显减弱。多态性还可影响阿片类药物的代谢。

阿片类药物的重要的代谢酶是CYP2D6。可待因通过CYP2D6转化为它的活性代谢产物－吗啡，从而发挥镇痛作用。对33名曾使用过曲马多的死者进行尸检发现，CYP2D6等位基因表达的数量与曲马多和O－和N－去甲基曲马多的血浆浓度比值密切相关，说明其代谢速度受CYP2D6多态性的影响。除CYP2D6外，美沙酮的代谢还受CYP3A4的作用。已证实CYP3A4在其它阿片类药如芬太尼、阿芬太尼和苏芬太尼的代谢方面也发挥重要作用。

有报道显示儿茶酚O-甲基转移酶(COMT)基因与痛觉的产生有关。COMT是儿茶酚胺代谢的重要介质，也是痛觉传导通路上肾上腺素能和多巴胺能神经的调控因子。研究证实Val158Met COMT基因多态性可以使该酶的活性下降3～4倍。Zubieta等报道，G1947A多态性个体对实验性疼痛的耐受性较差，μ-阿片受体密度增加，内源性脑啡肽水平降低[13～16]。

八、局部麻醉药与基因多态性

罗哌卡因是一种新型的酰胺类局麻药，有特有的S-(-)-S对应体，主要经肝脏代谢消除。罗哌卡因代谢产物3-OH-罗哌卡因由CYP1A2代谢生成，而4-OH-罗哌卡因、2-OH-罗哌卡因和2-6-pipecoloxylidide (PPX)则主要由CYP3A4代谢生成。CYP1A2的基因多态性主要是C734T和G2964A。Mendoza等对159例墨西哥人的DNA进行检测，发现CYP1A2基因的突变率为43%。Murayama等发现日本人中CYP1A2基因存在6种导致氨基酸替换的SNPs。这些发现可能对药物代谢动力学的研究、个体化用药具有重要意义[17，18，19]。

九、总结与展望

第2篇：基因组学的概念范文

药物基因组学的研究涉及储多药物，本文仅以以下两类药物的基因组学研究成果来表述基因组学对指导临床用药的意义。

1.1氨基糖苷类药物与耳聋

氨基糖苷类抗生素自1945年问世以来，因其杀菌作用强、抗菌谱较宽且价格低廉而在临床上广为应用，但其致耳聋的毒性反应也一直困扰着全世界的医生。我国有听力残疾2000万人，其中60%～80%为氨基糖苷类药物中毒所致。

氨基糖苷类抗生素致聋可分为两类，一类因接受了毒性剂量而致聋；另一类则与遗传因素相关。国内外学者均证实：线粒体基因第1555位点A-G的均值性点突变和氨基糖苷类诱导的耳聋关系非常密切。[1]即带有线粒体A1555G点突变基因，哪怕是仅接受常规剂量或仅一次接触氨基糖苷类即可致不可逆的听力损失。这类耳聋占全部氨基糖苷类抗生素致聋患者的30%左右。目前，我国已绘制出不同于西方国家的耳聋基因突变谱，也已开发出针对中国人的耳聋基因芯片检测体系。如能在新生儿出生时或出生后3天内采集脐带血或足跟血筛查聋病易感基因，[2]使易感基因携带者终生避免使用氨基糖苷类药物，则可避免“一针致聋”的悲剧。

1.2抗高血压药物的选择与剂量

原发性高血压的发生与环境因素（生活习惯、烟酒嗜好等）和遗传因素关系密切。目前，临床常用的抗高血压药可分为五类：利尿药、β-受体阻断药、血管紧张素转化酶抑制剂、血管紧张素II受体阻断药和钙通道阻滞药，大多数情况下医生制定治疗方案主要根据病人的年龄、体重、高血压程度、有无并发症等，凭经验、试验性地选择药物和药物剂量，较少考虑遗传因素，很多高血压病人虽已用药，但并未能取得满意疗效。药物基因组学的研究发现：抗高血压药物的疗效与药物遗传多态性有密切关系，如能在用药前测定病人的基因类型，有目的地选择药物和药物剂量，既可使疾病得到及时有效的治疗、减少不良反应的发生，也能减少医疗费用的支出。

1.2.1β-受体阻断药β-受体阻断药通过降低交感神经功能产生降压作用。影响大部分β-受体阻断药代谢的酶是细胞色素P450酶(CYP)系中的CYP2D6，该酶具有遗传多态性，其基因变异可高度影响CYP2D6的活性。[3]CYP2D6可分为弱代谢型(PM)、中间代谢型(IM)、强代谢型(EM)和超强代谢型(UEM)4种表型。PM的发生是由于CYP2D6基因突变造成酶活性的缺陷，此型患者代谢药物的能力下降，可导致血药浓度过高,易诱发严重的不良反应如支气管哮喘、心血管疾病，甚至死亡，对此基因型病人，临床用药应减少药量。IM型者属于强代谢者中较弱的一部分，因基因突变导致酶活性略微降低，此类病人用药也应适当减少剂量。EM是正常人群的代谢表型，故临床上使用常规治疗剂量有效。UEM则是由于出现CYP2D6的多基因拷贝，使酶蛋白高度表达，导致酶活性的显著增高，此基因型代谢药物能力强，从而使血药浓度降低而达不到治疗效果，故应适当增加药量，[4]或改用其他药物。

药效学机制对β-受体阻断药反应的影响较药动学机制更为重要。体内β-受体的数量和受体对药物敏感性的变化是造成个体对β-受体阻断药反应差异的主要原因之一。[5]目前已知β1-受体存在两种突变,一种位于受体蛋白N端49位，由甘氨酸取代丝氨酸(Ser49Gly)，另一种位于C端389位，由甘氨酸取代精氨酸(Arg389Gly)。研究表明：突变型纯合子(Gly49及Gly389)对β-受体阻断药反应都不及野生型。[4]也就是说，由于基因突变，导致患者对β-受体阻断药的敏感性下降；另一方面，遗传背景不同的种族对β-受体阻断药或激动药的敏感性也存在着差异，[5]这些差异都影响到β-受体阻断药临床应用时的剂量选择。

1.2.2噻嗪类利尿药噻嗪类利尿药是最常用

的基础降压药物，其降压原理是促进钠水排出，减少有效血容量，并扩张外周血管使血压下降。与噻嗪类利尿药降压作用个体差异相关的基因有：α-内收蛋白（α-adducin）、血管紧张素转换酶（ACE）的基因、G蛋白基因、编码WNK酶的基因，此外,NO酶、E298D突变也与噻嗪类利尿药的降压效果有关。[4]

目前发现α-Adducin具功能意义的突变为G460T,大量的研究表明,含至少1个460T突变基因的患者使用利尿药的近期效应是血压(包括平均动脉压)下降幅度更大,而远期效应则表现为相对其他降压药物而言更明显的降低心肌梗死和中风的发生率。[4]国内有学者[6]报道：ACE基因I/D多态性和氢氯噻嗪的降压作用密切相关，但目前研究结果还不太一致。有报道说：对同时携带ACE的I型等位基因及adducin的Trp460等位基因的患者氢氯噻嗪的疗效最好，而携带ACE的D/D等位基因及adducin的Gly/Trp等位基因的患者用氢氯噻嗪治疗后血压下降最少，[7]所以临床用药时如能联合分析ACE和α-adducin两方面的基因多态性，则有助于预测利尿剂的疗效。

1.2.3血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)ACEI的降压作用主要通过抑制周围和组织中的ACE，使血管紧张素II生成减少，同时抑制缓激肽酶使缓激肽降解减少，而达到降压目的。ACEI与基因多态性关系的研究主要集中在RAAS，多态位点包括ACE基因I/D、AGT基因M235T和血管紧张素II-I型受体（AT1R）基因A1166C。[8]其中研究最广泛的是ACE基因I/D多态性，用卡托普利、依那普利、赖诺普利和培垛普利研究ACEI抗高血压的疗效，研究结果并不一致，说明：原发性高血压患者对ACEI类药物反应的差异部分由遗传因素决定。有人发现AT1基因多态性(A1166C)与ACEI类药物的降压疗效相关，且此相关性在老年患者和超体重患者中尤为明显。[7]

1.2.4血管紧张素Ⅱ受体阻滞药沙坦类降压药主要通过阻滞血管紧张素Ⅱ受体，降低外周血管阻力，产生降压作用。沙坦类药物在体内主要依靠CYP2C9代谢,该基因突变使酶活性明显下降，毒性增加,疗效降低。另外,CYP11B2的多态性被证实与血管紧张素Ⅱ受体阻滞药的降压效果相关，该基因突变引起机体对血管紧张素Ⅱ受体阻滞药敏感性增加,表现为收缩压下降较无突变型明显。[4]

1.2.5钙通道阻滞药(CCI)钙通道阻滞药是近30年来广泛应用于临床的一类治疗心血管疾病的药物,通过阻滞钙离子L通道,抑制血管平滑肌及心肌钙离子内流,从而使血管平滑肌松弛心肌收缩力降低,使血压下降。钙通道阻滞药在体内的代谢主要依靠CYP3A,该基因突变可引起CYP3A酶活性下降，可导致体内血药浓度增加,药物的毒性也相应增加,故应适当减少药物的用量。[4]

2药物基因组学的概念

药物基因组学是基因功能学与分子药理学的有机结合，是研究基因序列变异及其药物不同反应的科学，以药物效应及安全性为目标，运用已知的基因理论研究各种基因突变与药效及安全性的关系，药物基因组学强调个体化；通过它可为患者或者特定人群寻找合适的药物及恰当的剂量，改善病人的治疗效果。

3展望

药物基因组学经过十几年的发展，在药物代谢、转运和药理作用的基因多态性的研究有很大的进展。在有些药物上有重大突破，如氨基糖苷类的耳聋问题，但更多的药物研究还都处在起步阶段，有待于更加深入的研究。相信随着病理、药理机制研究的深入、药物基因组学研究方法及新技术的不断的完善，以及个体化用药基因芯片的研发，不久的将来，很多药物都可以实现以基因为导向、“量体裁衣”式的个体化用药治疗模式，使临床用药更具针对性、高效性和安全性，实现治疗学上按基因选药的个体化用药的飞跃。

参考文献

[1]戴朴.聋病的临床基因诊断[OL]./content/200700003713/02/.

[2]王秋菊.新生儿听力筛查期待基因检测加盟[N].健康报，2009-08-07.

[3]樊晓寒，惠汝太.β受体阻滞剂药物基因组学研究进展[J].中华心血管病杂志，2006.34（10）947-950.

[4]唐强，刘海玲，刘昭前.抗高血压药物的基因组学研究进展[J].中南药学，2007.5（2）157-160.

[5]刘洁，周宏灏.遗传药理学个体化用药的科学依据[J].中国处方药，2007.(50)：32-33.

[6]吴寿岭，李云，刘克俭等.血管紧张素转换酶和醛固酮合成酶基因多态性与氢氯噻嗪降压疗效的关系［J］.中华心血管病杂志，2005，33：595-598.

[7]李金恒.高血压的药物基因组学研究与个体化用药[J].中国处方药，2006.5（50）16-18.

[8]占伊扬，姜潇，黄峻等.抗高血压药物遗传学研究进展[J].中国全科医学，2007.10（4）329-331.

摘要:目的介绍药物基因组学对临床个体化用药的指导作用。方法阅读并分析近年国内公开发表的有关药物基因组学的相关文章，对药物基因组学在指导临床个体化用药方面的作用加以归纳、总结。结果及讨论药物基因组学经过十几年的发展，在药物代谢、转运和药理作用的基因多态性研究方面有很大的进展，有些药物有重大突破，如预防氨基糖苷类的耳聋问题，但更多的药物研究还都处在起步阶段，有待于更深入的研究。随着药物基因组学研究方法及新技术的不断完善，以及个体化用药基因芯片的研发，不久的将来就可以实现治疗学上按基因选药的个体化用药医疗模式。

第3篇：基因组学的概念范文

[关键词] 药用亲缘学;药用基因组亲缘学;研究范式和方法;进化;药物发现与开发

中药资源是我国中医药事业发展的基础，采用创新的理论和方法寻找和发现中药新资源是中药资源可持续利用研究的热点和重点。肖培根提出的药用植物亲缘学从理论上总结药用植物的生物亲缘关系，化学成分和疗效（传统疗效和药理活性）间的相关性[1-4]，该学科的建立对于开发中药植物资源具有重要指导意义[5-7];系统发育基因组学方法可用于药物发现和开发的相关问题研究，可在组学水平拓展药用亲缘学的领域，由此衍生出药用基因组亲缘学的新概念。本文作者基于药用亲缘学的长期研究积累，提出这一新概念。本文简述药用亲缘学的知识谱系，研究方法和范式转换，展望药用基因组亲缘学的理论和实践价值。选择《中国药典》2010年版收录最多的毛茛科为例，可以对药用基因组亲缘学进行深入的概念验证和实证研究。结合传统药物学知识积累（包括中药药性和功效知识）和药理研究揭示的生物活性，在基因组，转录组和代谢组水平探讨毛茛科及其重要族属的系统发育和进化关系，揭示药用植物基因型和代谢表型，以及近缘种遗传多样性和化学多样性的内在关联。通过毛茛科示范研究，丰富药用亲缘学研究的内涵，开放地吸收有关领域的新知识和新技术，促进中药资源学科的成长。

近年随着高通量测序技术的迅猛发展，生物系统发育研究中开始采用基因组数据，因此出现一些新术语，如系统发育基因组学（phylogenomics，基因组系统学/基因组亲缘学）[8]， pharmacophylogenomics[9]，转录组亲缘学（phylotranscriptomics）[10]等。系统发育基因组学是进化和基因组学的交叉学科，是将基因组数据用于进化关系重建的综合分析;药用亲缘学研究药用生物（特别是药用植物）的生物亲缘关系，化学成分和疗效（传统疗效和药理活性）间的相关性;系统发育基因组学方法可用于药物发现和开发的相关问题研究，在组学水平拓展了药用亲缘学的领域（图1）。系统学（亲缘学）是生命科学各分支和交叉学科的根基所在，在中药资源学、中药鉴定和质量评价、中药药性、中药毒理和民族药等中药学相关领域起到提纲挈领的作用。提出药用基因组亲缘学新概念，是因应学科交融的大势所趋，期望在中医药理论指导下，运用多学科新理念、新方法和创新的技术手段进行跨学科综合研究，推动中药资源学科理论建构和实践应用，更好地服务于中医药现代化事业。

RAD.限制酶切位点相关的DNA; SNP.单核苷酸多态性; SSR.简单重复序列; EST.表达序列标签。

图1 可用于药用亲缘学亲缘关系推断的组学数据

Fig.1 Omics data that could be used in the pharmacophylogeny inference

1 系统发育基因组学

系统发育基因组学是生物进化和基因组学的交叉学科，是将基因组数据用于进化关系重建的综合分析，因此需要系统发育研究方法和基因组学技术的紧密配合。系统发育研究是比较分析单个基因或少数几个基因序列[11-12]，也常结合其他类型数据，例如形态学、细胞学和植物化学[13-14]数据。系统发育基因组学基于全基因组测序时代之前的分子系统学研究，通过比较全基因组序列或至少大部分基因组序列来全面获取对进化关系重建有用的信息[15]。目前该领域研究包括以下几方面。

1.1 基因功能预测和进化推演 现存植物已鉴明的307 700种，估测上限45万种，提示植物多样性的潜在空间巨大。在进化史上均经历多次全基因组倍增（WGD），倍增基因拷贝在基因组中通常以保守的同线块（syntenic block）形式存在。在植物进化过程中，基因组大小变化是一种相对频繁的事件，这些变化一般并不与基因多少及顺序变化相关联。基因数量及顺序的保守性称为同线性。基因组倍增显著影响新性状起源（图2），近年来植物次生代谢路径多样化与WGD有关的例子越来越多。倍增基因拷贝可以解释萜类和硫代葡糖苷[16]等多基因路径合成的次生代谢产物的多样化过程。次生代谢基因的串联倍增及随后发生的亚功能化和新基因化过程进一步增加了次生代谢产物的遗传多样性和化学多样性，增强了植物适应生态环境变迁的能力，显示了植物次生代谢产物化学空间在药物发现方面的巨大潜力。被子植物（有花植物）中已发现次生代谢产物超过20万种，可能大部分源自复杂性状的快速创新。

实线粗箭头.同源多倍体效应;虚线箭头.异源多倍体效应;细箭头.2类多倍体共有效应;符号.效应的方向。

图2 多倍体化对植物基因组和表型的影响

Fig. 2 Effects of polyploidization on the plant genome and the phenotype

通过比较核苷酸多样性估计值和dN/dS考查甾体糖生物碱次生代谢基因经受的选择限制[17]，可解释次生代谢多样性。高通量的SNP芯片分型可能发现有信息SNPs，其不同组合可区分次代物含量高中低的不同代谢表型，对道地药材研究具参考价值。禾本科苯并嗪类（Bx）基因倍增后发生重排，导致Bx1和2的新拷贝在禾本科共同祖先的一个染色体末端成簇[18]。成簇有利于相关基因共分离，末端染色体的定位既便于基因重排，也便于有关合成基因的进一步征募。这些事件对于后续的Bx生合基因簇的进化至关重要。系统发育分析提示双子叶和单子叶植物的Bx生物合成途径彼此独立进化，即趋同进化。氰苷的生物合成途径也存在类似的进化现象[19]。对次生代谢产物生物合成途径的深入研究有助于育种方案的理性设计，优化药用化合物的生产，实现基于生物技术的生产流程优化。

研究多基因家族的进化时， 基因树比物种树更有助于了解成员基因的进化历史和基因倍增过程。通过对基因树和物种树冲突进行解释，可推测进化机制，包括快速辐射分化、杂交/基因渐渗、不完全谱系分选、水平基因转移、旁系同源基因、基因倍增/丢失以及基因重组等。这些进化机制也可部分地解释近缘物种的化学表型多样性，有助于推测药用化合物的来源和转化路径。对于次生代谢产物生物合成基因家族和转录调控基因家族均可在系统发育框架内挖掘分析全基因组有关序列。

1.2 构建和厘清物种进化关系 例如基于桔梗科18个种叶绿体基因组的基因排列顺序构建系统树[20]，从全新的角度阐述了桔梗科18个属间的系统发育关系。采用高通量测序平台获得天南星科32属线粒体基因组序列[21]，发现线粒体系统树支持率低且与叶绿体系统树不一致。基于叶绿体全基因组序列的系统树表明水芋属Calla和落檐属Schismatoglottis在一个主枝基部聚在一起，得到形态学和细胞学证据支持。植物线粒体DNA的基因顺序可能进化较快，但是核苷酸序列的进化速率仅为动物的1%。叶绿体DNA核苷酸序列的进化速率比线粒体快3～4倍，目前在种间进化关系研究中应用最多，例如对菊分支植物（asterids）[22]、人参[23]、银杏[24]、金壳果科[25]、金虎尾目[26]的研究。但是叶绿体全基因组数据不足以解决经历快速分化的类群，例如姜目[27]。结合大量核基因组数据全面分析十分必要。单拷贝基因在被子植物基因组中比较常见，肖培根研究组基于29个已测序基因组的高质量数据实现了单拷贝基因的大规模识别和进化表征[28]。发现基因组倍增区块（duplicate block）数量和单拷贝基因数量呈显著负相关。17%单拷贝基因位于细胞器基因组，GO注释属于结合（binding）和催化活性类别的较多。真双子叶植物基因组中，单拷贝基因比非单拷贝基因具有更强的密码子偏性。RNA-seq数据证实了部分单拷贝基因相对高的表达水平。与其他植物不同，禾本科基因组中单拷贝基因的密码子有效数量（Nc）与密码子第三位G+C含量（GC3）呈显著负相关。Ka和Ks值提示进化上单拷贝基因比非单拷贝基因更保守。对可变剪接的选择约束（selective constraint），单拷贝基因弱于低拷贝数基因家族（1～10旁系同源基因）成员，但是强于高拷贝数基因家族（>10旁系同源基因）成员。联用各基因组共有的单拷贝基因序列得到分辨力佳的系统树。加上内含子序列提高了分支支持率，但是得到的系统树与未加时不一致。建树时包括内含子序列可能更适合较低的分类学水平。单拷贝基因和非单拷贝基因经受的进化约束明显不同，有些表现出物种特异性，尤其在真双子叶和单子叶植物间。

药用植物多样性是药用植物与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，有遗传多样性、化学多样性、居群多样性、药用物种多样性、根际微生物多样性和生态系统多样性等多个层次。对于物种不均匀分化程度较强的地区， 在解释气候生态因子与药用植物多样性之间的关联时， 要充分考虑进化过程的影响。如中国西南地区的“天空之岛”[29]，在第四纪形成了丰富的药用植物资源，许多药用族属仍处于激烈分化过程中，例如毛茛科铁线莲属、乌头属、翠雀属等。全叶绿体基因组数据是细胞器尺度的超级条形码，可用其研究分布于不同地理位置的同一物种（例如道地药材）的种内变异[30]和地理亲缘学。但叶绿体基因组只相当于一个基因座，叶绿体基因组和核基因组在居群水平的应用可为研究道地药材起源，种内分化时间和分化强度提供线索。种内谱系关系的确立可重现居群的进化历史，是更细致的系统发育重建。

1.3 预测和追溯侧向基因转移 侧向（水平）基因转移在微生物进化中广泛存在的事实从根本上动摇了生命之树的假定形态[31]。已发现很多原核和真核生物间的侧向基因转移，相当多药用植物和其内生细菌/真菌具有相似的次代物生物合成路径，其隐含的系统发育基因组学规律有待揭示，这将有助于药用植物和其内生菌互作的研究，为开发植物药资源提供参考。

郝大程等：药用亲缘学论纲――知识谱系，认识论和范式转换

2 转录组亲缘学及其他

全基因组测序花费高，对于重复序列占比大，杂合度高和非二倍体基因组，序列正确拼接组装十分困难[32]。显然大规模比较转录组研究更具可行性。转录组测序（RNA-seq）数据基于表达的mRNA，不包括内含子信息，没有重复序列和倍性的干扰。初始的转录组亲缘学概念指多物种的基因共表达分析[10]，物种间进化距离分析可基于转录组信息。显然转录组亲缘学也可应用于药用植物研究，例如从19种植物（包括虎杖、红豆杉、银杏、人参等药用植物）转录组数据中提取50个单拷贝直系同源基因[33]，可用于系统树构建和进化分析。从紫菜属P. umbilicalis和P. purpurea的454焦磷酸测序获得482个编码红藻植物门头发菜纲紫菜属Porphyra膜转运蛋白的EST序列[34]，发现存在内共生和与原生藻菌有关的水平基因转移。此研究提供了海洋藻类钠偶联的转运系统的分子特征和共调控机制。重建陆生植物和藻类的起源和进化过程是植物系统发育的基本课题，对于理解关键适应性性状的产生十分重要。由于物种快速多样化导致一些进化关系分辨不清，少数几个分子标志明显不够，基因组尺度的数据显著增加了有信息位点数量。中药资源和中药鉴定是应用性很强的领域，尽管考虑的是中药材，但应避免一叶障目不见泰山的尴尬，全面挖掘中药资源和物种的准确界定都离不开其所在族属完全物种取样的分子系统学研究[35]。转录组代表能表达的那部分在功能上活跃的基因组，测序费用的大幅降低和生信分析方法的改进使得密集物种取样的转录组亲缘学研究成为可能。例如从92种streptophyte绿藻转录组数据和11种陆生植物基因组序列中提取共有的直系同源基因[36]，用其中852个核基因（1 701 170个序列联配位点）构建系统进化树，发现陆生植物和绿藻Zygnematophyceae为姊妹关系（图3），地钱（liverwort）和地衣（moss）组成的分支与维管植物分支为姊妹关系，而角苔（hornwort）与所有非角苔陆生植物为姊妹关系，从而证伪了之前关于早期陆生植物进化的假说。转录组亲缘学加深对基本植物性状进化的认识，包括药用植物化学多样性和相关生合路径的进化。

图3 获支持证据最多的陆生植物系统发育假说

Fig.3 Land plant phylogenetic hypothesis that has most lines of evidence

尽管只被应用了极短的时间尺度，人工选择已经极大地改变了驯化植物的形态、生理、植化、生活史。比较RNA-seq数据可用于解析种植番茄和5个近缘野生物种间基因序列和基因表达差异[37]。基于序列差异发现>50个基因经受正选择，数千个基因的表达水平有显著差异，许多是由于选择压力所导致。许多快速进化基因与环境应答和应激耐受有关。野生和种植品系间光反应共表达网络的大规模变化进一步强调了环境输入量对于基因表达进化的重要性。人工定向杂交和间接有利于非同义替换的驯化和改良过程已经极大地改变了番茄转录组。比较转录组有助于深入了解人工选择和自然选择对野生和种植品系的普遍效应，基于转录组的亲缘树构建有助于定量研究各近缘物种的起源时间和进化历程，这对药用物种研究的重要性是不言而喻的。

类似地，基于蛋白质组数据进行系统发育分析，有蛋白质组亲缘学（phyloproteomics）[38]，但尚未用于植物研究。表观基因组亲缘学（phyloepigenomics）[39]在表观遗传修饰层面考查物种亲缘关系，用于药用植物研究将有新颖发现。宏基因组亲缘学（phylometagenomics）[40]将可用于研究药用植物根际微生物和植物内生菌等。系统发育基因组学对计算能力和分析方法提出了新的挑战，故有计算基因组系统学。

3 药用植物亲缘学与药用基因组亲缘学

直系同源基因是在物种形成过程中由共同祖先基因演变来的分布于不同物种的基因，在药物发现过程中有助于动物模型的选择和分析流程的建立。葛兰素公司的Searls[9]首次使用pharmacophylogenomics一词，认为充分利用基因组数据挖掘直系同源基因，能更好地预测药靶基因功能。比较实验动物和人的基因组，不仅可找到保守功能元件，包括蛋白编码基因和非编码序列，而且能发现基因功能的迁移，从而使研究者充分认识物种间遗传差异，避免选用不适当的动物模型和药物筛选方案[15]。

Searls提出的pharmacophylogenomics是针对药靶的研究，而本文作者提出药用基因组亲缘学，是在基因组及其相关的转录组和代谢组水平系统研究药用植物的植物亲缘关系-化学成分-疗效（传统疗效及药理活性）间的相关性的新兴边缘学科。药用基因组亲缘学在药用植物领域可以有多方面的应用：①基于基因组信息构建不同尺度的生命之树， 明确药用植物类群间的系统发育和亲缘关系;②利用基因组数据估算分化时间并重建地理分布区， 推测现存药用植物/道地药材的起源和空间分布格局及其形成机制;③基于时间树， 结合生态、环境因素及代谢创新性状， 探讨药用植物的多样化进程和成因;④揭示药用植物多样性的来源和格局， 基于生物多样性探讨药用化合物（例如次级代谢产物）多样性，促进生合途径解析和创新药物发现;⑤预测药用植物多样性动态变化， 提出相应的保护性开发策略，促进人工栽培和分子育种。可见针对药用植物的基因组亲缘研究的内容完全不同于Searls原初的概念，只是暂借用pharmacophylogenomics作为药用基因组亲缘学英译。

本文作者拟整合形态分类数据、代谢组和化学分类数据、基因组和转录组数据、药理活性数据和传统药物学知识，探索以毛茛科药用植物科属为重点的药用亲缘学。毛茛科药用植物在中药学中的应用源远流长，我国42属约720种毛茛科植物中，有30属约220种可供作药用（《中国植物志》27卷24页）。黄连、附子、乌头、升麻、川木通等的原植物均属毛茛科。民间广泛使用的麻布七、水黄连、铁破锣、虎掌草、月下参、驴蹄草、星果草、白头翁等中草药也属于毛茛科。据作者统计在《中国药典》2010年版正文收录10个法定种，附录收录另10种，另外在可见的地方标准中至少收录了另外的20种[41]，共计40种，高于菊科、豆科等大科的收录数量，居所有植物科中的第一位。毛茛科大部分族属在我国均有悠久的药用历史，其防治疾病的科学价值经历了时间的考验。但目前对毛茛科的组学研究，尤其是基因组和转录组研究十分稀缺，对毛茛亚科多物种属的近缘种间亲缘关系了解较为粗浅，对唐松草亚科的一些多物种属，如唐松草属[14]、人字果属[42]，了解更少。这一现状也为进行药用基因组亲缘学的实证研究提供了很多课题。

人字果属约16种，分布于亚洲东部和喜马拉雅山区。我国9种，分布于秦岭以南的亚热带地区，均由肖培根和王文采在1960年代正式命名（1979《中国植物志》27卷472页）。据不完全调查，本属至少7种在分布地区的民间用作草药，具有确切的功效[43]。例如耳状人字果全草止咳化痰、消炎，蕨叶人字果根状茎消肿解毒，纵肋人字果全草健脾化湿、清热明目，人字果根状茎清热解毒、消肿。但是此属在毛茛科中是研究较少的，其药用价值值得深入挖掘。基于4个分子标记和形态特征得到的系统树提示，人字果属与扁果草属和拟扁果草属聚为一支，而与耧斗菜属、天葵属、拟耧斗菜属进化距离较远[44]。从预实验结果看，人字果属的化学成分独具特色。拟选择耳状人字果、蕨叶人字果、纵肋人字果和人字果4种，进行酶切位点相关DNA测序（RAD-Seq）。只有分别带有接头1和接头2的酶切位点周边的DN段会得到有意义的扩增，即为RAD标签（图4）[45]。将所有RAD标签序列连起来即代表物种的简化基因组，可用于同属物种或同种各居群的基因组亲缘关系推断。在进化史近期发生快速辐射分化的同属物种，往往由于有限几个分子标记的系统发育信号不足和/或基因树冲突，使得其亲缘关系难以辨清。人字果属和铁线莲属以及毛茛目其他多属均有此问题。以RAD-Seq为代表的简化基因组测序能提供关于物种基因组进化和杂交的全局观点，且无需事先知晓物种基因组的完整序列。基于此探索的科学问题：4种人字果的基因组亲缘关系是什么;粉背叶人字果（进行转录组测序）与这4种人字果的亲缘关系;化学分类与分子分类是否一致;如何从起源和进化角度解释;本属与唐松草亚科其他属的药用亲缘关系。

图4 RAD-Seq技术路线

Fig.4 Schematic representation of RAD-Seq pipeline

在药用亲缘学框架下进行中药资源研究的一个代表性例证是关于乌头属的亲缘学研究[46-47]。毛莨科乌头属全世界约有300余种，其中超过半数分布在中国。发现牛扁亚属是以牛扁碱和C18-二萜生物碱为主的类群，由于其毒性中等，因而可从中寻找镇痛、抗炎等新药前体[46]。乌头亚属下唐古特乌头系和圆叶乌头系是以内酯型二萜生物碱为主的类群，毒性较小，是新药寻找的重点研究类群。褐紫乌头系则以C20-二萜生物碱如光翠雀碱和宋果灵为主，杂有高度进化的乌头碱型二萜生物碱如乌头碱等成分。化学分类上不支持其独立成为一个分支。显柱乌头系是以含大茴香酸酯基的乌头碱型二萜生物碱以及塔拉萨敏和查斯曼宁胺醇类为主的类群，是块根较大的“大乌头”的主要来源，具大毒。乌头系以含15-羟基的单酯、双酯或多酯以及胺醇类乌头碱型二萜生物碱为主，且酯基中无大茴香酸酯基，此系是草乌的主要植物来源，具大毒。显柱乌头系，乌头系，兴安乌头系和蔓乌头系可能代表乌头亚属进化的类群。从二萜生物碱化学成分来看，露蕊乌头亚属与乌头属另外2个亚属差别很大，结合分子系统发育研究，形态学和细胞学结果，支持其为一单独属，介于翠雀属和乌头属之间[15，48]。基于细胞核和叶绿体DNA序列的分子系统树将形态极相近的九系分为2个群[47，49]， 一为甘青乌头系， 圆叶乌头系， 保山乌头系和短柄乌头系，均非单系群而是彼此交织;另一为乌头系， 兴安乌头系， 显柱乌头系， 蔓乌头系和准噶尔乌头系，亦均非单系群， 化学分类数据支持此分群。为了乌头资源的可持续利用和发现高效低毒的新化合物， 有必要将近年涌现的高通量技术用于乌头研究。基因组学和转录组学技术将在促进乌头生物活性化合物研究中发挥关键作用。

毛茛科是一个比较原始的真双子叶植物类群，已知代表性药用化合物包括苄基异喹啉生物碱、毛茛苷、三萜皂苷、二萜生物碱等。作者结合近年植物化学研究进展，对毛茛科所含主要化学成分类型和分布进行了系统归纳总结。毛茛苷和木兰花碱在一些属（例如毛茛属、铁线莲属、驴蹄草属等）共存，而非交替出现[2]。结合了疗效数据[50]的药用亲缘分析[7， 51]， 支持基于分子标记和形态数据提出的分类系统[44]。毛茛科可分为5个亚科： 毛茛亚科、唐松草亚科、黄连亚科、黄毛茛亚科、白根葵亚科。毛茛亚科可分为10族。铁线莲属与白头翁属和银莲花属均属于银莲花族，均含较多五环三萜皂苷;铁线莲属还含有黄酮、花青素、木质素、香豆素、生物碱等[52-53]，其中五环三萜皂苷已用于化学分类研究。升麻族中，类叶升麻属和升麻属的疗效和化学成分相近， 因此两属的亲缘关系也近[54]。由于它们果实的形态差异以及细胞学特征不同， 考虑这两属为升麻族植物的一个分支， 且类叶升麻属较升麻属更为进化。从化学分类学的角度来看， 铁破锣属含有特殊铁破锣皂苷可以成为一个独立的分支。基于细胞核ITS序列的系统发育树支持以上分析[49，55]。黄三七属既和铁破锣属一样含有五环三萜和铁破锣型环阿尔廷烷四环三萜类， 又和升麻属、类叶升麻属一样含有吲哚生物碱， 因此认为它是铁破锣属和升麻属、类叶升麻属之间的过渡类型[54]。可从毛茛亚科各族选择10个代表种（猫爪草、小木通、美花草、星果草、驴蹄草、升麻、铁筷子、黑种草、北乌头、金莲花），进行高通量转录组测序，从组装的Unigene中找到单拷贝直系同源基因（>400），联用这些基因序列构建系统进化树，结合化学和形态分类，药理活性和传统药物学资料，考察转录组数据在药用亲缘关系推断中的可用性。近年药用亲缘研究还涉及小檗科[56]，百合科贝母属[57]， 冬青科冬青属[58]，五味子科[59]和唇形科鼠尾草属[60]等。这些研究均需要在组学层面继续深化。

4 结论与展望

中国文明医药智慧肇始于原始文化，当时即有博物学知识的积累，包括对人居环境周边的生态和动植物的基本认识，“神农尝百草，一日而遇七十毒”，这里便蕴含着中药资源学和药用亲缘学的萌芽。梳理中药资源学知识谱系，1980年肖培根提出的药用植物亲缘学是年轻的成员，结合形态分类、化学分类、疗效特征研究药用植物，有可能发现自然界隐藏着的决定论的规律。技术哲学家唐・伊德认为，技术的居间调节作用改变了人类直接经验到的世界[61]，使得客观对象的新特征能显现出来，提供给人类一种新的视野。高精尖的实验技术仿佛没有极限，基因组学，代谢组学和相关技术的涌现不断刷新着对于中药资源和药用亲缘关系的认识，并正在促成研究范式转换。新范式的形成将成为药用基因组亲缘学由概念走向成熟理论和实践应用的标志。

药用植物亲缘学研究药用植物的植物亲缘关系，化学成分和疗效（传统疗效和药理活性）间的相关性[4]，交叉性和涉及多学科是其特点，故这门学科的成长需要开放地吸收有关领域的新知识和新技术。药用亲缘学的研究领域广泛，其背后更广阔的背景是中国文明天人合一的古老智慧和中药传统文化积淀的博物学资源。药用亲缘学不是封闭的单一学科，而是围绕药用植物亲缘关系展开多维度透视的交叉学科群，其研究范式开放，知识谱系不断延伸，呈现快速发展态势。药用基因组亲缘学（pharmacophylogenomics）扩展了药用亲缘学研究的内涵，可视为药用亲缘学的升级版，将有力推动药用植物资源的开发和可持续利用[62]，并期待其引领中药资源实践导向的交叉学科创新。

[参考文献]

[1] 肖培根.药用植物形态，化学成分与疗效之间的相关性[J].药学通报， 1978（13）：1.

[2] 肖培根.中国毛茛科药用植物形态化学成分和疗效相关性的初步研究[J].植物分类学报， 1980（18）：143.

[3] 肖培根，徐克学，宋晓明.大黄属植物的外形，成分与泻下作用间联系性的多元分析[J].中西医结合杂志， 1982 （4）： 231.

[4] 陈四保，彭勇，陈士林，等.药用植物亲缘学[J].世界科学技术――中医药现代化， 2005， 7（6）： 97.

[5] 曹佳，王耘.基于化学成分关系药物网的亲缘植物药药性研究[J].中国中药杂志， 2013， 38（3）：453.

[6] 杨洪军，唐仕欢，黄璐琦，等.基于亲缘关系的中药药性研究[J].中国中药杂志， 2008， 33（24）：2983.

[7] 彭勇，陈四保，陈士林，等.毛茛科植物药用亲缘学的初步探讨[J].中国中药杂志， 2006， 31（13）：1124.

[8] Eisen J A， Fraser C M. Phylogenomics： intersection of evolution and genomics[J]. Science， 2003， 300（5626）：1706.

[9] Searls D B. Pharmacophylogenomics： genes， evolution and drug targets[J]. Nat Rev Drug Discov， 2003， 2（8）：613.

[10] Kohonen P， Nera K P， Lassila O. Avian model for B-cell immunology――new genomes and phylotranscriptomics [J]. Scand J Immunol， 2007， 66（2/3）：113.

[11] Hao D C， Huang B L， Yang L. Phylogenetic relationship within the genus Taxus inferred from protein-coding genes and non-protein-coding DNA sequences [J]. Biol Pharm Bull， 2008， 31： 260.

[12] Hao D C， Xiao P G， Huang B L， et al. Interspecific relationships and origins of Taxaceae and Cephalotaxaceae revealed by partitioned Bayesian analyses of chloroplast and nuclear DNA sequences [J]. Plant Syst Evol， 2008， 276： 89.

[13] 郝大程，肖培根，彭勇，等.红豆杉药物资源的生物学和化学研究进展及趋势分析[J].药学学报， 2012， 47（7）： 827.

[14] 朱敏，肖培根.中国唐松草属植物的化学系统学初探[J].植物分类学报， 1991， 29（4）： 358.

[15] 郝大程，肖培根，刘明，等.从药用亲缘学到药用基因组亲缘学：分子系统发育，进化与药物发现[J].药学学报， 2014， 49（10）： 1387.

[16] Hofberger J A， Lyons E， Edger P P， et al. Whole genome and tandem duplicate retention facilitated glucosinolate pathway diversification in the mustard family[J]. Genome Biol Evol， 2013， 5： 2155.

[17] Manrique-Carpintero N C， Tokuhisa J G， Ginzberg I， et al. Sequence diversity in coding regions of candidate genes in the glycoalkaloid biosynthetic pathway of wild potato species[J]. Genes Genom Genet， 2013， 3： 1467.

[18] Dutartre L， Hilliou F， Feyereisen R. Phylogenomics of the benzoxazinoid biosynthetic pathway of Poaceae： gene duplications and origin of the Bx cluster [J]. BMC Evol Biol， 2012， 12： 64.

[19] Takos A M， Knudsen C， Lai D， et al. Genomic clustering of cyanogenicglucoside biosynthetic genes aids their identification in Lotus japonicus and suggests the repeated evolution of this chemical defence pathway[J]. Plant J， 2011， 68： 273.

[20] Cosner M E， Raubeson L A， Jansen R K. Chloroplast DNA rearrangements in Campanulaceae： phylogenetic utility of highly rearranged genomes [J]. BMC Evol Biol， 2004， 4： 27.

[21] Henriquez C L， Arias T， Pires J C， et al. Phylogenomics of the plant family Araceae [J]. Mol Phylogenet Evol， 2014， 75： 91.

[22] Qian J， Song J， Gao H， et al. The complete chloroplast genome sequence of the medicinal plant Salvia miltiorrhiza [J].PLoS ONE， 2013， 8（2）：e57607.

[23] Zhao Y， Yin J， Guo H， et al. The complete chloroplast genome provides insight into the evolution and polymorphism of Panax ginseng [J]. Front Plant Sci， 2015， 5：696.

[24] Wu C S， Chaw S M， Huang Y Y. Chloroplast phylogenomics indicates that Ginkgo biloba is sister to cycads [J]. Genome Biol Evol， 2013， 5： 243.

[25] Malé P J， Bardon L， Besnard G， et al. Genome skimming by shotgun sequencing helps resolve the phylogeny of a pantropical tree family [J]. Mol Ecol Resour， 2014， 14（5）：966.

[26] Xi Z， Ruhfel B R， Schaefer H， et al. Phylogenomics and a posteriori data partitioning resolve the Cretaceous angiosperm radiation Malpighiales[J]. Proc Natl Acad Sci USA， 2012， 109： 17519.

[27] Barrett C F， Specht C D， Leebens-Mack J， et al. Resolving ancient radiations： can complete plastid gene sets elucidate deep relationships among the tropical gingers （Zingiberales） [J]. Ann Bot， 2014， 113： 119.

[28] Han F M， Peng Y， Xu L， et al. Identification， characterization， and utilization of single copy genes in 29 angiosperm genomes [J]. BMC Genomics， 2014，15：504.

[29] 何锴，蒋学龙.中国西南地区的“天空之岛”：Ⅰ系统地理学研究概述[J].科学通报， 2014，59（12）： 1055.

[30] Whittall J B， Syring J， Parks M， et al. Finding a （pine） needle in a haystack： chloroplast genome sequence divergence in rare and widespread pines [J]. Mol Ecol， 2010， 19（S1）： 100.

[31] Koonin E V， Wolf Y I. Evolution of microbes and viruses： a paradigm shift in evolutionary biology [J].Front Cell Infect Microbiol， 2012， 2： 119.

[32] 陈士林，孙永珍，徐江，等.本草基因组计划研究策略[J].药学学报， 2010， 45（7）： 807.

[33] 郝大程，马培，穆军，等.中药植物虎杖根的高通量转录组测序及转录组特性分析[J].中国科学：生命科学， 2012， 42 （5）： 398.

[34] Chan C X， Zuner S， Wheeler G， et al. Analysis of porphyra membrane transporters demonstrates gene transfer among photosynthetic eukaryotes and numerous sodium-coupled transport systems [J]. Plant Physiol， 2012， 158： 2001.

[35] 黄璐琦，袁媛，袁庆军，等.中药分子鉴定发展中的若干问题探讨[J].中国中药杂志，2014，39（19）：3663.

[36] Wickett N J， Mirarab S， Nguyen N， et al. Phylotranscriptomic analysis of the origin and early diversification of land plants [J]. Proc Natl Acad Sci USA， 2014， 111（45）：E4859.

[37] Koenig D， Jiménez-Gómez J M， Kimura S， et al. Comparative transcriptomics reveals patterns of selection in domesticated and wild tomato[J]. Proc Natl Acad Sci USA， 2013， 110（28）：E2655.

[38] Villar M， Popara M， Mangold A J， et al. Comparative proteomics for the characterization of the most relevant Amblyomma tick species as vectors of zoonotic pathogens worldwide [J]. J Proteomics， 2013， 105： 204.

[39] Martin D I， Singer M， Dhahbi J， et al. Phyloepigenomic comparison of great apes reveals a correlation between somatic and germline methylation states [J]. Genome Res， 2011， 21： 2049.

[40] Brindefalk B， Ettema T J， Viklund J， et al. A phylometagenomic exploration of oceanic alphaproteobacteria reveals mitochondrial relatives unrelated to the SAR11 clade [J]. PLoS ONE， 2011， 6： e24457.

[41] 林瑞超.中国药材标准名录[M].北京：科学出版社， 2011.

[42] 朱敏，肖培根. 苄基异喹啉生物碱在木兰亚纲等植物类群中的分布[J].植物分类学报， 1991， 29（2）： 142.

[43] 陈四保，彭勇，陈士林，等.耧斗菜族药用植物化学成分及资源利用概况[J].中草药， 2001， 32（11）：附3.

[44] Wang W， Lu A M， Ren Y， et al. Phylogeny and classification of Ranunculales evidence from four molecular loci and morphological data [J]. Persp Plant Ecol Evol Syst， 2009， 11： 81.

[45] 岳桂东，高强，罗龙海，等.高通量测序技术在动植物研究领域中的应用[J].中国科学：生命科学， 2012， 42（2）： 107.

[46] 肖培根，王锋鹏，高峰，等.中国乌头属植物药用亲缘学研究[J].植物分类学报， 2006， 44（1）：1.

[47] Hao D C， Gu X J， Xiao P G， et al. Recent advances in the chemical and biological studies of Aconitum pharmaceutical resources [J]. J Chin Pharm Sci， 2013， 22（3）：209.

[48] Wang W， Liu Y， Yu S X， et al. Gymnaconitum， a new genus of Ranunculaceae endemic to the Qinghai-Tibetan Plateau [J]. Taxon， 2013， 62： 713.

[49] Hao D C， Gu X J， Xiao P G. Medicinal plants： chemistry， biology and omics[M]. Oxford： Elsevier-Woodhead， 2015.

[50] 肖培根，王立为，仇桂生，等.中国药用植物传统疗效的计算机统计分析：I木兰亚纲[J].中西医结合杂志， 1986， 6（4）： 253.

[51] 彭勇，陈四保，刘勇，等.毛茛科扁果草亚科药用植物亲缘学的探讨[J].中国中药杂志， 2006， 31（14）：1210.

[52] Hao D C， Gu X J， Xiao P G， et al. Chemical and biological research of Clematis medicinal resources [J]. Chin Sci Bull， 2013， 58： 1120.

[53] 孙凤，杨得坡.铁线莲属植物的化学成分研究进展[J].中国中药杂志， 2009， 34（20）：2660.

[54] 高Z春，彭勇，杨梦苏，等.毛茛科升麻族植物药用亲缘学初探[J].植物分类学报， 2008， 46（4）： 516.

[55] Hao D C， Gu X J， Xiao P G， et al. Recent advances in chemical and biological studies on Cimicifugeae pharmaceutical resources [J]. Chin Herb Med， 2013， 5： 81.

[56] 彭勇，陈四保，刘勇，等. 广义小檗科植物药用亲缘学的研究[J]. 植物分类学报， 2006，44（3）： 241.

[57] Hao D C， Gu X J， Xiao P G， et al. Phytochemical and biological research of Fritillaria medicinal resources [J]. Chin J Nat Med， 2013， 11： 330.

[58] Hao D C， Gu X J， Xiao P G， et al. Research progress in the phytochemistry and biology of Ilex pharmaceutical resources [J]. Acta Pharm Sin B， 2013， 3： 8.

[59] 许利嘉，刘海涛，彭勇，等.五味子科药用植物亲缘学初探[J].植物分类学报， 2008， 46（5）： 692.

[60] Li M H， Li Q， Liu Y， et al. Pharmacophylogenetic study on plants of genus Salvia L. from China [J]. Chin Herb Med， 2013， 5： 164.

第4篇：基因组学的概念范文

人民政协网 rmzxb.com.cn 日期:2009-03-04

生命科学的研究重点，正从基因组学的基础数据积累转为系统生物医学和整合生物技术的转化研究。 人类基因组计划虽然已告一段落，但基因组科学并未结束。随着基因组科学自身的不断发展，它正带动生命科学和医学进入一个新境界。 基因组研究的最终目的是为人类健康服务，而做与医学相关的基因组研究，中国可能拥有世界上最好的条件。

基因组科学的新机遇

基因组研究，特别是人类基因组研

究和人类基因组计划，是涉及人类重大

发展关键、追求重大科学数据积累和重

大科学发现，同时又具有完整而长远的

科学目标，学科交叉、多技术综合，有

组织、有计划的大科学研究和大科学工

程。第一次将这样的“大科学”概念引

入中国的生命科学领域，是一场革命。

由于人类基因组计划的实施，“大科

学”和“小科学”之间的联系已经并正在日益加强。在今天这样的基因组时代，没有一个在从事分子生物学、生物化学和细胞生物学的“小科学”研究的科学工作者可以说，他们未从人类基因组计划和人类基因组研究所产生的海量数据中受益！而与基因组相关的其他“组学”的兴起，又进一步推进了“大科学”与“小科学”的紧密结合。这样的结合给生命科学和生物技术发展所带来的深刻而长远的影响，只能说是“革命”！

人类基因组计划对中国而言，也是在生命科学领域里的一次“思想解放”。它使中国的生物学家认识了靠什么“引领学科前沿”，什么叫“国家战略需求”；它激起了中国生物学家敢于挑战重大科学问题和勇于投入国际竞争的豪情壮志；它也锻炼了中国生物学家善于组织科技队伍，精于统筹协调，实施重大科研项目的综合能力。

中国的生命科学工作者，以十年坚持不懈的奋斗，实现了中国人类基因组计划的主要目标，实践了自己的承诺。一方面在前沿领域弄潮，重点放在合成生物学、干细胞等方面，另一方面强调造福社会。

催生医学新模式

正是由于人类基因组计划的完成以及整合生物学和系统生物学，使得人类可以对疾病进行更有效的早期预防和早期干预，产生了预测性、预防性和个体化的3P(predictive，preventive，personalized)医学模式。这个模式，开辟了慢性疾病的早期预防和早期治疗的新途径。生命各系统具有从简单到复杂，从低级到高级，自组织、复杂化的演变趋势，认识这一带有普遍性、全局性的科学研究规律，一旦突破，将有望带来革命性的变革。 最近，又提出了第四个P，即参与性医学(participatory)，意指每个个体均应对自身健康尽责，积极参与疾病防控和健康促进。4P医学模式的表述更能体现以人为本。

为适应这样一种新的生物医学格局，各国的卫生界，特别是卫生科技界都在进行新的思考，在这样一个十字路口，卫生科研应有怎样的作为？上世纪美国人提出了“健康美国人”计划，提出了28个关注的焦点。美国国立卫生研究院又在此基础上，提出了一个通向医学未来的路线图，其核心就是通过现在生物学的转化研究，来打破预防疾病的瓶颈。 走中国特色的发展道路

根据我国国情，我们正在组织专家进行“健康中国2020”战略研究，已经提出了若干关注目标，其中慢性病和西方社会非常相近，但也有一些特点，如中国人患糖尿病的倾向实际上比西方人更加明显，高血压的发生率也很高，从而导致脑血管意外的高死亡率；癌症已经成了国人的第一杀手；重大传染病，包括艾滋病、肝炎、结核病、血吸虫病等治疗任务也很艰巨。另外还有心理健康，近年才引起重视，还有职业及环境健康、食品安全和饮用水安全等一些与我国发展阶段相关的健康问题。在这样一些重点领域，我们正在策划一些重大的行动计划。例如，我们已经下决心要扩大乙肝计划免疫的范围，争取早日将肝病大国的帽子扔到太平洋里去。国家最近也启动了重大传染病防治专项，以期在艾滋病、结核病、血吸虫病的防治方面取得更大的突破。

以预防为主，结合中医“治未病”的亚健康干预计划，还有应对人口老龄化的行动计划，健康教育和健康促进，烟草控制和酒精控制等，需要多个部门的配合。实现这些计划，需要体制方面的支撑，需要国际合作的支撑，当然也离不开政府财政投入。但是，归根到底，还是要依靠科技的力量。在这里，一个非常重要的理念就是既要攀高峰，占领前沿，又必须让广大人民群众分享科技带来的成果。在一个有13亿人口的大国，讲基因组、讲系统生物医学，就要既尽可能地提供分子标志、药品靶标等有未来应用价值的高科技成果，同时也要为疫苗设计、大宗药品的工艺改进、基于人群流行病学的健康干预等提供适宜技术。

另外要把卫生产业看成是未来重要的服务业。服务业现在我国国民经济中的比重不到40％，而其中的医学服务业又只占到10％多一点，实际上卫生产业完全可以成为促进内需、拉动经济可持续、又好又快发展的抓手。现在是我国卫生科技创新发展的关键时期，我们要依靠科技自主创新，努力推动医疗卫生改革健康快速发展，早日实现健康中国、和谐社会的宏伟目标。

人类基因组学研究的新进展

——访全国政协委员、九三学社中央副主席马大龙

人民政协网 rmzxb.com.cn 日期:2009-03-04

王菡娟

随着人类基因组计划的完成，有关

基因的话题一直备受公众的关注。为此，

记者日前采访了全国政协委员、九三学

社中央副主席马大龙。

人类基因组计划是人类文明史上伟

大的里程碑

“人类基因组计划于1990年启动，

计划花费30亿美元解析人类23对(24条)

染色体30亿对核苷酸的全部序列。2000

年完成了人类基因组的工作框架图；2003年完成精细图；2006年完成全部染色体的注释。这是人类文明史上的一个伟大的里程碑。这样一个伟大的„科学计划‟，将为生命科学带来巨大的冲击。”马大龙告诉记者。

随着人类基因组被破译，一张生命之图将被绘就，人们的生活也将发生巨大变化。今后人们对自己的基因有了更详尽的了解，基因分析、基因药物、基因治疗、个体化治疗已经走进人们的生活，将对人类的健康产生重大影响。

人类基因组研究已经进入了新阶段

“人类基因组精细图的公布，标志着现代医学的发展已逐步进入基因组医学时代。人类功能基因组学研究就是以全基因组为背景，开展人类基因及其编码蛋白的功能研究，从而尽可能全面地揭示生命的奥秘。目前，基因组医学对疾病诊断、恶性肿瘤、器官移植、精神疾病、心血管疾病、传染病、制药、医学伦理以及基因治疗等方面的重要影响已初见端倪，人类基因组为药物开发提供了新源泉。”马大龙说。

人类基因组计划完成后，国际上人类基因组的研究已经进入新阶段，随着两项基因组技术的重大革新及其推广应用，极大地推动了基因组医学的发展:一是全基因组关联分析(genome－wide association study，GWAS)技术已经大规模应用，不断有重大疾病的新易感基因被揭示，很多复杂性疾病的遗传因素正在逐步阐明，为常见多发病的易感性分析提供了重要的基础；二是廉价高效的新一代基因序列分析技术进入实用化，越来越多的个人基因组完成全序列解析，千元基因组(即花1000美金完成个人全部30亿对DNA的序列分析)即将进入市场，“百元基因组”时代也有可能到来。科幻小说中描写的每个人掌握自己全部遗传信息数据的前景有可能成为现实。此外，在短短的几年内，完成了一系列基因组学研究的新计划，例如人类基因变异图谱、癌症基因组图谱、人类功能基因百科全书等已经初见成果。有理由相信，在不远的将来，人类基因组的新成果将会与每个人息息相关。 完全破解“生命天书”尚需时日

但马大龙表示，“目前虽然完成了绝大部分基因的序列分析，但一半以上的人类基因的功能还是未知数。要想读懂„生命天书‟，尚需时日。”

马大龙同时还认为，人类基因组计划完成也为社会带来了一些潜在的问题。首先是伦理问题，比如个人DNA隐私问题，有可能对其就业、保险、生活产生歧视；其次是基因组的所有权问题，如何保障遗传材料提供者的“知情同意权”；还有就是基因滥用问题，比如基因改造新物种问题，人类生殖细胞的基因改造带来的危险，基因重组导致新致病微生物出现等

等；针对这些新问题，需要加强立法来规范个人基因组数据的使用和基因研究的限度。 我国仍需加大对人类基因组学研究的支持力度

人类功能基因组学研究涉及众多的新技术，包括生物信息学技术、生物芯片技术、转基因和基因敲除技术、酵母双杂交技术、基因表达谱系分析、蛋白质组学技术、高通量细胞筛选技术等。这一领域的研究关键是思路创新和技术创新。我国在基因研究领域的技术创新与世界发达国家相比还有很大的差距，仍需国家加大支持力度。”马大龙说。

基因组研究是一个长期的过程，需要长线投入和战略布局，而我国目前对于基因组学研究的投入缺乏一贯性和连续性。“十五”期间，投入较多，“十一五”投入明显减少，甚至一些计划内的经费不能兑现，这种做法势必影响我国在这一领域的整体实力。国家对于基因组研究的支持应着眼长远，避免急功近利。

据悉，在“十一五”期间，国家重大专项“重大新药创制”设立了基于功能基因组的生物技术药物开发关键技术平台的课题。国家“863”计划生物与医药领域共设立4个重大项目，其中有2个是基因组相关的项目，包括“功能基因组与蛋白质组”及“重大疾病的分子分型和个体化诊疗”。北京大学人类基因研究中心参与了功能基因组与蛋白质组重大项目中“人类重要功能基因的开发研究”课题，在建立规模化的人类重要生理功能基因克隆化、鉴定、重组蛋白表达、细胞水平与动物整体水平的筛选、系统性的基因功能研究，并最终在基因组药物和药物靶标的开发上已取得了一定的进展。一些成果为我国创新药物的开发打下了基础。 马大龙表示，随着技术的进步，在不久的将来，基因组学必将为人类健康服务发挥重大作用。

马大龙

现任第十一届全国政协委员，北京市第十一届政协副主席。九三学社第十二届中央委员会副主席。北京大学校长助理、北京大学医学部主任助理。教授，博士生导师。

未来医学将从防病治病转向维护和增进健康

人民政协网 rmzxb.com.cn 日期:2009-03-04

巴德年

根据现代医学的发展轨迹和社会发

展趋势，未来20年或30年，医学将发

生很大的变化，具体体现在以下几个方

面:

一、医学的任务将从以防病治病为

主逐步转向以维护和增进健康，提高人

的生命质量为主

未来，寻求医学服务的不仅仅是患

者，也有相当数量的正常人；求医问药

的也不仅仅是因为躯体的病患，而相当

多的是期望得到生活指导和心理咨询。

医生开出的处方不仅有去药房取药的药

方，还有生活处方。医学的对象将从以

病人为主逐步面向整个人群，整个社会。

有相当数量的医生(有些国家有半数左

右)是从事社区服务的全科医生。更多的

人在社区医学服务的基础上，他们将以

要么方便就医，要么择优就医的方式，来选择他们的就诊医院。因此，特别希望卫生主管部门在规划卫生资源时，不单单考虑地域分布，还要充分考虑时间、空间、人间互相关系的优化，在交通最便利的地方，花费时间最少的地方，配置急重症抢救中心；在环境幽雅、阳光空气俱佳的地方，配置面向未来的医学中心。

二、信息学、生物信息学将改变医学工作方式

长期以来，精心保存的厚厚病历，将被一张小小的卡片所代替，这张卡片也许只有名片大小，最多2~3张，就足足可以记载一个人一生的病情和诊断经过，甚至包括全部的影像诊断资料。所谓病历，不再只是在某医院、某时期的病情档案，而是这个人一生的健康与疾病的记载。可以预料，不会或不甚熟练操作计算机的人，恐怕难以成为一个未来的好医生。人类基因组工程的完成，预示着要想知道每个人的基因图谱，都将成为可能。医生可以根据这张图谱正确作出某些疾病的基因诊断和预测某些疾病的可能性，进而实施基因治疗和生活指导。

三、医学工作的范围将从“出生到死亡”扩展为“生前到死后”

过去一直在说，“人从生下来到死亡，总离不开医生。”如今，在人没生下来的时候(胎生期)，就可以对某种疾病作出正确的诊断，并可采取外科治疗，从而矫正畸形、修复缺损，待手术完毕，把胎儿还纳子宫，使胎儿正常发育，待胎儿成熟后，娩出子宫。这就是所谓的胎儿外科。当今的医院儿科还只是从新生儿开始，不久的将来，在妇产科和儿科之间将会出现一个交叉学科——胎儿医学科。人死后，现在多数为焚烧火化，少数尸体捐献或捐献角膜。但在某些先进国家已有了“脑死亡”的立法，脑死即人死后，由于循环未停，诸多脏器尚可作为脏器移植的供体，是一宝贵的卫生资源，对这样的“死人”，医学不仅要利用，还有许多可研究的价值。

四、第二次卫生革命处于攻坚阶段，人类平均寿命突破100岁已初见端倪

以各种菌苗、疫苗接种为主要预防手段，以各种抗生素和化学疗法为主要治疗手段，控

制传染病的流行，以天花的根绝和脊髓灰质炎的消灭为重要标志，人类第一次卫生革命取得了决定性的胜利。当今，主要威胁人类生命的是癌症、艾滋病、心脑血管病和其他老年病。令人感到欣慰的是，由于整个科学的进步，当今半数以上的癌症可以治愈。可以预计，当今的医学难题——癌症，再过20年有望被攻克；有人已明确指出到2010年前后，预防艾滋病的有效疫苗即可诞生；用正确的生活方式和有效的防治办法，心脑血管病的发病可减少一半。人的平均寿命，有些国家已突破80岁，中国已突破70岁，随着癌症的攻克，心脑血管疾病的防治成就，在2020年到2030年间，人的平均寿命突破100岁的国家便有可能出现。

五、新理论、新技术推动医学向前发展

人类基因研究和神经科学的进步，对解开人类自身的诸多秘密，甚至包括感知、思维、记忆等重大问题，将有决定性意义，这对疾病发生及防治，特别是对精神疾患的发生机理及其防治也许会有新的突破。在生物技术当中，除基因工程、转基因动物之外，细胞工程，特别是干细胞的保存、增殖及应用技术，在相当大的程度上将会引起医疗上的重大变革，使许多过去的所谓绝症，都可以因干细胞的应用而枯木逢春。组织工程方面捷报频传，软骨培养成功，血管培养成功，可以预知，诸多组织培养成功，对修复外科、畸形矫正，以至美容整形都会产生巨大的推动效应。蛋白质工程学也许是继人类基因组工程学之后，最热门的研究领域之一。

六、面对老年社会，及早采取措施

老年人群除了心脑血管疾患、癌症、糖尿病、帕金森病以外，还有近10％的人可能患有不同程度的老年痴呆症，而老年妇女几乎都有不同程度的骨质疏松。因此，老年人群是最需要医学呵护、最需要卫生资源的人群。如果不及早采取有效措施，未来的社会不堪设想，而当“一个孩子”成为社会主要劳动力时，其社会负担将难以承受。同时，随着社会的进步和法制的健全，脑死亡法的及早出台和安乐死法案的颁布和实施，都将是21世纪初叶的重要课题。实施脑死亡法，不仅是对人间伦理的扶正，而且对卫生资源来说，从消耗、浪费到有效利用，有百利而无一害，建议我国抓紧这一问题的论证。1993年，荷兰已正式通过了《安乐死法》。实行安乐死，不仅是人道主义的弘扬，而且是一种特殊人权的体现。当然，立法要严密，程序要严格。无论如何，这确实是一场医学伦理学的革命，应当提倡。 巴德年

十届全国政协委员、中国工程院院士。原中国医学科学院院长，原中国协和医科大学校长、教授。兼任中华医学会副会长、《中华医学杂志》总编、中国免疫学会名誉理事长、中国生物医学工程学会名誉理事长。首次发现抗胸腺自家抗体，从而揭示了高血压大鼠免疫功能低下原因；用胸腺移植等免疫重建方法，在国际上首次提出了免疫与高血压相关的证据；结合我国实际情况，开展癌转移机理及防治途径的研究，率先在国内建立5种高转移动物模型和稳定的高转移性细胞株。

调整医学目的 创新健康保障模式

人民政协网 rmzxb.com.cn 日期:2009-03-04

陈凯先

2008年，国家中医药管理局大力推

进“治未病”健康工程，取得了良好的社

会效益。一年来，“治未病”健康工程社

会影响不断扩大，广大群众对“治未病”

的认知度和认同度有了明显提高；行业

内对“治未病”重要意义的认识不断提

高，初步形成了中医特色明显、技术适

宜、形式多样、服务规范的“治未病”预

防保健服务体系框架。

解决全球性医疗危机须对医学的目的作根本性调整21世纪，医学正经历重大变革。早在20世纪90年代，人们就指出:随着生命科学和医学工程技术进步，现代医学已经进入一个以个体化医疗为特征的新时期。但是，医疗费用恶性膨胀引发的全球医疗危机，迫使人们对医学的目的和医学的核心价值进行深刻检讨。为此，1992年世界卫生组织(WHO)组织了一个有关医学目的的国际研究，研究小组4年后，即1996年11月提出的总结报告中明确指出:“目前医学的发展是在全世界制造供不起的、不公正的医学。”“现在许多国家已经走到了可供性的边缘。”

世界卫生组织分析认为，导致这场迫在眉睫的医疗危机的根源是:医学目的出了问题，而不是手段出了问题。“错误的医学目的，必然导致医学知识和技术的误用”。“考虑到医疗服务可以获得巨大利润，情况尤其如此”。要解决这场全球性的医疗危机，必须对医学的目的作根本性调整:第一，把医学发展的战略优先从“以治愈疾病为目的的高技术追求”，转向“预防疾病和损伤，维持和促进健康”；第二，只有以“预防疾病，促进健康”为首要目的的医学才是供得起、可持续的医学，才有可能是公平和公正的医学。

有效控制慢性非传染性疾病要求医学模式的根本变革20世纪以来，抗生素得以发明和广泛应用，严重威胁人类健康的传染病得到有效控制，人类的预期寿命至少延长了10年，人类历史上第一次卫生革命取得了伟大胜利。20世纪60年代，美国政府提出了一个雄心勃勃的攻克癌症的计划，但最终并未达到目的。人类以征服诸如心脑血管疾病、癌症、代谢性障碍疾病、神经退行性疾病等慢性非传染性疾病为目标的第二次卫生革命受阻，也因此启发了人们对现在的生物医学模式，即生物(治疗)医学的反思。

慢性非传染性疾病的有效控制，要求对医学模式进行根本变革，即从生物医学模式转向以人为核心的生理—心理—社会—环境四者相结合的新医学模式。人类对医学核心价值的深刻反思，将导致医学目的的调整和医学模式的转变，这样的调整与转变，必然引发健康保障服务模式的创新与革命。

创新健康保障服务模式

按照新的医学模式所创建的新型健康保障服务模式应当以把握健康为要义，在服务理念、服务准则、服务功能、服务流程、服务内容等方面体现下列基本要求:它应具有先进的服务理念。应当符合医学目的调整的方向，从注重局部病变转向注重人的整体功能状态，从关注疾病治疗转向关注健康维护，彰显以人为本的价值取向。要具有创新的服务准则，应当在先进的理念指导下，充分利用现有的医学科学技术，并体现各医学的优势。应当针对不同人的不同健康状态，进行动态、系统、全程、递进的保障服务。

创新的健康保障服务模式要具有综合的服务功能。应当包括健康状态与风险评估功能、

健康状态管理与服务功能、健康文化传播与教育功能、健康状态管理与经济补偿的承诺功能等方面应当按照服务准则，以控制健康风险、改善和提升健康状态为重点，将实现服务功能的各个要素有机组成前后贯通、系统全程的服务流程。要具有完整的服务内容。应当全面实现服务功能，具有整体性。应当体现对不同健康状态和不同健康风险的针对性，具有个体性。应当满足不同人群的不同需求和不同选择，具有多元性。

以“治未病”为核心理念的中医特色健康保障服务模式

“治未病”在《黄帝内经》中就提出来了，经过历代医家的不断充实和完善，逐步形成了具有深刻内涵的理论体系，其核心就是一个“防”字，并特别强调要达到“防”的目的，关键是要保养身体、培育正气、提高机体的抗邪能力。包括“治未病”在内的中国传统医学的思想理念，更加强调身心统一的生命整体观，和人与社会、人与自然和谐统一的天人合一论，中医传统医学的指导思想为建设新医学模式提供了理论基础，“治未病”和21世纪医学目的调整的方向是完全一致的。

中医特色健康保障服务模式(KY3H模式)以“治未病”为核心理念，以个体人健康状态为中心，融健康文化、健康管理、健康保险为一体，通过结构化设计、规范化模块的系列服务，全面防范疾病发生、发展、变化，并在经济上实现可持续的健康保障——服务模式。体现了保障人的健康必须围绕人的健康状态而非仅仅针对“疾病”提供保障服务，并通过提供健康文化、健康管理和健康保险“三位一体”的服务来预防或减少健康风险，同时提供经济上可持续的保障，其目标是未病先防，既病早治，已病防变。

有关专家学者运用系统科学的原理和系统工程的方法，与国内外已有的医疗服务模式、健康管理经验以及健康保险等，进行了多学科综合分析和系统的比较研究后认为，中医特色健康保障服务模式具有显著的先进性。“治未病”作为中医学的一个经典理念，在现代科技迅猛发展、日新月异的今天，能得到大力推广和应用，充分显示了中医的巨大魅力，体现了中医理念的科学性、先进性和前瞻性。

陈凯先

全国政协委员、中国科学院院士。药物化学家。原中国科学院上海药物研究所研究员、所长。现任上海中医药大学校长、中国科学院上海生命科学研究院党委书记、研究员、博士生导师。

有的放矢，促进我国“个体基因组学”发展

人民政协网 rmzxb.com.cn 日期:2009-03-04

杨焕明

基因测序技术的突破，极大地推动

了基因组学以至于整个生命科学的发

展。DNA测序和基因组分型技术，正在

打开个体基因组学时代的大门。个体基

因组学首先是测定多个人类个体的全基

因组序列。预计在3年之内，随着测序

成本的进一步降低，全世界将完成1万

人以上的全基因组序列，而10年里将有

上百万人的全基因组序列被测定。人类

多个体基因组的测序，“将大大增强我们研究基因和疾病及人类其它性状之间的关系的能力”，这是“人类基因组计划”的必然继续、拓展和深入，是了解人类基因组的变异、认识基因组和疾病的关系的必经之路，也是“个体化诊疗”和把健康工作重心前移、实现“上医治未病”的美好前景的必经之路，将给生命科学和医学带来深远的重大影响。

个体基因组测序时不我待

“国际单体型图计划”的重要成果之一，是发现人类不同群体之间的基因组序列差异比原先估计的要大得多。我国的常见疾病的基因鉴定和风险预测亟待中华民族不同群体自己的基因组数据，这是开展我国的“个体基因组”和“遗传检测”，以及常见疾病“泛基因组关联研究”的基础和前提。作为“国际千人基因组计划”的一部分，我国的深圳华大也将很快完成45个随机挑选的无明显疾病的成年个体的全基因组序列。深圳华大已于2008年11月6日的《自然》杂志上发表了完全以新一代测序技术完成的第一个亚洲人全基因组序列。下一步的工作是测定更多的具有群体代表性的正常个体以及重要疾病患者的基因组序列。希望有关基因组信息的研究工作能够列入“十一五”后期和“十二五”健康基因组学研究的重点。否则，我国的“个体基因组”和“遗传检测”，以及常见疾病“泛基因组关联研究”都将成为无源之水，无本之木。

加强“遗传检测”的

行政管理刻不容缓

我们应该清醒地看到，正像生命科学的所有重要进展带来的冲击一样，“个体基因组测序”将带来严肃的社会、伦理和法律问题:一方面，随着世界范围内基因科学的产业化发展，个体基因组信息已经为人类带来了一定的促进作用，我国一些个人和公司也已经开始把“基因预测”推向市场。但有一些临时拼凑的小公司也看到了基因科学的潜在价值，开始以科学做幌子拿着非科学和低质量的检测服务招揽客户。针对这些情况，需要我们国家在各种管理制度、准入制度等方面给出一些切实可行的政策，使这个行业能够健康发展；另一方面，广大民众会因自己的“最大隐私”——基因组信息不能得到有效的保护，特别是对不具备科研和技术资质的小公司提供的廉价服务的必然反弹，有可能使我国“个体基因组”服务和“遗传预测”产业的发展受到比较大的阻碍，从而更加滞后于国外的发展。

首先，应该在法律上保护“遗传检测”可能带来的个人遗传信息泄露而导致的遗传歧视。我国现有的保护个人隐私的法律条文应涵盖保护个人的遗传信息。经过各界的十几年努力，美国国会于2008年3月6日批准了《遗传信息反歧视法案》。2008年5月21日，美国前总

统布什签署了这一法案。至此，至少在美国，个人的遗传信息已经得到了法律的保护，保险公司和雇主将不允许依照遗传信息对任何个人有任何方面的歧视性。应该说，这一法案作为继反对性别歧视、反对种族歧视之后的“反对第三种歧视”即“反对遗传歧视”，具有全人类的、历史性的重要意义。

其二，对“遗传检测”进行严格的行政管理。对提供“遗传检测”服务的公司进行严格的认证和许可制度，对参与“遗传检测”的所有工作人员实现考核和资格鉴定。健康基因组和“遗传检测”将成为重要的产业。美国加州去年对“遗传检测”先关后开的考虑之一，便是每年达40多亿美元的巨大产业规模。同时，“遗传检测”应考虑有经专门训练的临床医生参与对遗传信息的解读和解释，并考虑由临床医生来掌握具体对象进行“遗传检测”的必要性。

其三，严格执行公布个体基因组序列的匿名程序。对公布个体基因组序列的生命伦理和具体实施问题尚在讨论之中。支持者认为，了解基因组变异和疾病的关系，需要个人的基因组序列和其健康状况的直接连接，公布自己的序列是对科学的直接贡献而应该得到社会的鼓励。从研究的角度来说，为了真正地了解人类基因组信息和疾病的关系，需要至少一万人的基因组数据，而这些数据只有通过对每个人公开，才能有朝一日被彻底解读。

而反对者认为，基因组信息是一个人的最重要的个人隐私，如果公布，不仅在法律和伦理上是对他和他的家人的隐私的极度侵犯，而且在实践中将对他们带来各方面的、已知和难以预料的伤害，在执行中也有很大的难度。

毫无疑问，“个体基因组”和“遗传检测”在我国不是做不做的问题，而是怎么做、怎么做好的问题。

杨焕明

中国科学院院士、基因组学家。中国科学院北京基因组研究所研究员。原中国科学院北京基因组研究所所长。

中科院遗传所人类基因组中心执行主任汪健：

不掌握基因技术将失去一大产业机会

人民政协网 rmzxb.com.cn 日期:2009-03-04

王菡娟

中科院遗传所人类基因组中心执行主任汪健日前呼吁:

尽快尽量多地掌握基因技术，否则中国将在未来失去对这

一大产业的控制权，哪怕是有一点点，也比被美国人的专

利包围着强。

奥巴马为什么提绿色革命？

“为什么美国在全力推动基因技术，而奥巴马上台第二

天就把克隆技术解禁了，这就意味着它有巨大的产业价

值。”汪健说，基因技术和互联网技术，各种专利叠加在一

块，一个新的绿色革命的基础就已经在美国形成。

为什么中国现在对基因技术投入这么大的精力？汪健

说，因为一个新的技术革命已经开始。人类基因组项目和

人类的健康、医药产业都密切相关。

当20年前美国提出人类基因组计划的时候，计划投入30亿美元；十年前，汪健等人代表中国参与的时候，却是自己凑了400万人民币参加了人类基因组计划。六个国家中，中国是唯一的发展中国家。当时的美国总统克林顿在离任前宣布的科研政绩，人类基因组计划排在第一项科研成果。

由于认识上的不一致，在美国总统小布什执政期间的8年中，基因技术并没有获得实质性的进步。基因的分析技术8年前也走入瓶颈。但是技术上也有突破，汪健把它叫做摩尔定律的变异种，基因的分析技术以每年两到三倍的速度增长，对计算的要求以几乎是每年十倍的速度增长，超越了摩尔定律的增长速度。

中国为什么要抓紧？

汪健说:在过去九年中，基因组计划有8次出现在中国的十大科技进展中，而连续出现在每年的十大科技进展中的项目有四个，包括超级计算机、航天科技、考古进展等。基因组技术主要的驱动力是成本突破，而中国参与基因组计划使得在中国开展基因产业发展的成本大大降低。

万钢曾经表示，基因产业将给中国在不远的将来每年带来上万亿美元的产值。这意味着在技术突破的同时，在大量的科学发现的同时，一个新的产业将必然诞生。

今年是纪念达尔文诞生两百周年，在人类进化的过程中，基因的形成是人类全力探索的新领域。在有争议的转基因领域，汪健认为，目前的研究表明，转基因在生物能源、农业种植上起的作用，不会带来太大的问题。而我国需要解决的问题，是如何在原始创新上取得突破和更好的保护知识产权，否则这个产业无法顺利发展。

汪健呼吁，基因技术作为一个战略资源，中国现在不去攻克它，等到这个产业兴起，中国想再进入的时候就会被国外的专利所包围。现在基本上所有市场上有的转基因和基因育种技术，全部都被美国人申请了专利。

汪健建议，当务之急是在国内形成一个共识，画出基因产业发展线路图，按照时间表走出一个新的产业发展路线。他说，“中国在很多科学领域曾经走了很大的弯路，直至现在，在基因技术上，国内科学界的主流认识和快速推进的美国人的意识相比，还很滞后。中国企业界对绿色革命的核心点的认识也不清晰。”

“建设创新型国家，发展基因技术是一个绝好的机会，我们从参加基因计划，去年我们

单位独立完成了基因重组计划，远远走在了亚洲其他国家的前面。”汪健表示，在未来的产业发展中，以基因科学为主导的发展，将在人类的下一轮产业革命中起到最主要的作用。 (王菡娟)

第5篇：基因组学的概念范文

通俗地说，现阶段所能看到的个性化医疗的价值是：传统医学以病症为导向，比如两个人的病症相同，因此服用药的剂量和种类也是相同的。但这未必是对个体的最佳治疗方案，个性化医疗则会以人们的基因组信息为基础，为每个人提供针对性的医疗方案，也能够理解为定制化医疗。至于未来，甚至可以通过基因图谱的绘制和检测，对人们潜在的疾病进行诊断，提前做到预防。

打开螺旋密码

基因测序技术的成熟与成本的降低是制药流程实现柔性生产的基础。

靶向疗法被看做是个性化医疗在现阶段的代表性案例。据301医院肿瘤综合治疗科室石燕教授介绍，以癌症领域为例，早期癌症治疗方案可以用以下路径来描述：发现肿瘤、形态学诊断、单一治疗方案（手术、化疗或者放射性治疗）。在某种意义上，疗效和副作用是不可预知的。但现在治疗的总体思路已经产生了较大的变化，首先会倡导早预防、发现和治疗，其后引入分子学分型（生物标志检测）、分子靶向及个性化治疗，这会使得治疗结果是相对可以预估的。其中，生物标志物是指存在于血液、其他体液或者组织中的物质，提供了是否患有癌症、何种生物学特性的癌症等信号，当确定了相应靶向疗法的合适患者后，再通过干扰参与肿瘤生长和进展的特定分子阻止癌细胞生长和扩散的药物或者其他方案以治疗。

华大基因健康销售副总监刘永强在今年3月接受《21CBR》采访时如是描述基因检测之于癌症治疗：就家族性或者遗传性的基因来说，某几个基因在个体身上发生了变化，那么就有比较大的几率预示着人的身体内部会发生肿瘤。如果能在早期发现这些突变的基因，就可以采取一些干预措施，进行预防性治疗。

因此，对于病人的个性化治疗和预防，也许在基因组学研究方面寻找突破口，基因药物将成为可能。基因药物是一个诱人的名词，这似乎意味着未来制药公司可以为每一个人量身定制合适的药物。但在考虑制药流程是否可实现柔性化生产之前，基因测序技术的成熟与成本的降低则是基础。好消息是，随着基因测序技术的不断升级，其成本将逐渐可以为普通患者接受，或许几千元人民币就能把你的基因组完全扫描出来。

据著名科学期刊《Nature》官方网站的报道，2011年时，美国的一对双胞胎为治疗因SPR基因突变引起的罕见遗传病多巴反应性肌张力失常（Dopa-responsive dystonia）进行基因测序，整个研究是由美国德州休斯顿市的贝勒医学院人类基因测序中心的科学家完成的，耗时两个月，测序费用为6万美元，整个过程则花费了10万美元之多，但当时，已有一些基因公司报价5000-7000美元进行个人的全基因测试。

华大基因研究院生育健康临床诊断及咨询主管、浙江大学遗传与基因组医学中心主任祁鸣近日接受媒体采访时表示，华大面向个人进行全基因组外显子测序的价格为十几万元，个人全基因组测序没有定价（全基因组序列分为外显子、内含子和基因间序列）。而华大基因创始人之一、董事长汪建曾表示，进行个人全基因组测序的成本有望在2014年降到1万元人民币以内。届时，全基因测序或许可以作为常规项目进行推广，让每个人都有机会来做一次基因体检。

重塑制药链条

个性化治疗仍面临着所有新技术都会面临的问题：如何嵌入当下医疗体系。

即使解决了基因测序的成本问题，个性化治疗仍面临着所有新技术都会面临的问题：如何嵌入当下医疗体系。个性化医疗的普及远不如其前景那么美好：基因检测的高成本（以及定制化医疗方案的高成本）、现行医疗研发体系、治疗体系在某种意义上的冲突（比如医疗保险制度和医疗激励更鼓励治疗而不是预防）都在一定程度上制约着个性化医疗走进普通人的生活。

此外，基因组学与关联的医学分析研究仍无法全面配合基因测序的结果实现全方位的定制化疾病预防和治疗。如果说仅仅是出一份简单的基因报告而没有相应的医学分析，那么基因测序的意义与价值就被大大削弱了。罗氏全球药品临床研发亚太中心副总负责人董卫告诉《21CBR》记者：“事实上，目前能够在临床上证明哪个基因和哪个疾病之间存在紧密联系的并没有多少案例，也就是现在只有不多的基因能够被证明和某些疾病有直接的关系，因此做全部的基因图谱是否值得，起码得从社会资源以及科学依据方面考量。”石燕教授也表示：“单一的基因导致一种疾病的情况是不多的，但更多的情况，比如肿瘤，就是一个多基因的病症，而且和后天的环境有非常大的关系，比如水污染。”

即便如此，仍有为数众多的公司将个性化医疗视为下一个巨大的商业机会，医疗产业链依然因个性化医疗概念的诞生在发生变化。就医药公司罗氏而言，个性化医疗已开始改变公司内部的组织和生产方式。罗氏公司不但包括罗氏制药部门，还包括罗氏诊断部门。当罗氏制药在研发药物的时候，相应的诊断试剂和方法也会同时启动，进入开发的阶段，且需要针对不同国家和地区采取不同的策略。

在中国，罗氏成立了专门的生物标记物的团队，同时和国家卫计委合作，推动医院成立联合的会诊团队，比如以往肿瘤的诊断可能只是通过肿瘤科和肿瘤医生，而现在很多大医院通行的做法则是病理科、肿瘤科等一些相关科室专家共同来做诊断方法的决定。

第6篇：基因组学的概念范文

【关键词】 分子诊断;肿瘤;个体化治疗

恶性肿瘤严重影响人们的健康和生命，其发病率呈增高趋势，中国目前每年新发病例270万，死亡约190万，每4～5个死亡者中就有一个死于癌症，居死亡原因之首。

尽管以手术、化疗、放疗为主的综合治疗在肿瘤治疗上取得了一定进展，但肿瘤预后仍不理想，不同个体间存在着显著的治疗敏感性和不良反应的差异。由于遗传学特性存在差异，相同或有着类似病理组织学的肿瘤患者，使用相同的抗肿瘤药物会产生完全不同的治疗效果和毒副反应。遗传基因多态性是造成个体差异的决定因素。因此，必须对肿瘤患者采取个体化治疗才能提高疗效，减少不良反应。

1 个体化治疗的概念及意义

个体化治疗是指根据患者的个体差异采取合适的治疗方法，而不是按照病种来决定治疗方法。随着基因组学和遗传学的发展，基于个体基因多态性的“个体化医学”模式逐步被医生所接受，对患者的治疗正在进入个体化医疗的全新时代。以抗肿瘤药物为例，传统的用药模式主要依靠客观因素进行临床治疗。通常是一药通用或一剂通用。其结果是不同抗癌药物的总体有效率仅徘徊在25%～50%，抗癌药物不良反应率较高。肿瘤及绝大多数疾病并不是由某个单独的基因变异造成的，而是由很多遗传因素合力造成的。同一种癌症可能有着截然不同的表达基因，个体的遗传特征具有唯一性和独特性。不同的表达基因可导致编码基因产物的显著性差异。这些表达的差异对药物的吸收、代谢、分布和排泄都有影响，可导致同种肿瘤的不同个体之间对同种药物存在有效性、安全性、耐受性的差异。

肿瘤的个体化治疗，做到“因人而异、量体裁衣式”的方式，可以减少医疗资源的浪费，避免过度治疗，减轻患者的经济负担并且提高疗效，提高患者生存期，减少毒副作用[1]。

为了达到个体化治疗，分子诊断技术成为共同的关注点。分子诊断技术利用转录组学、蛋白质组学及高通量等技术，研究肿瘤基因突变，从个体基因组中分析和鉴别患者之间存在的疾病相关的个体差异，并利用这些差异来合理地指导临床治疗。肿瘤患者在接受抗肿瘤药物治疗前进行基因分子检测，根据检测结果选择合适的个体化治疗方案将成为标准治疗流程。

2 肿瘤分子检测方法和意义

2.1 肿瘤分子检测方法 肿瘤的分子诊断是以DNA、RNA或蛋白质分子为诊断材料，对肿瘤细胞的基因缺陷或表达异常作出特异性诊断方法。通过检测肿瘤患者体内遗传物质的结构、表达水平的变化、表观遗传学改变，再与抗肿瘤药物作用靶点、代谢相关基因改变来预测药物敏感性、有效性、副作用，有助于临床医师拟定最有利于患者的个体化治疗方案。

主要方法：染色体分析、基因缺失、移位或重排检测主要有染色体原位杂交、比较基因组杂交（CGH）、荧光原位杂交（FISH）技术。基因及蛋白检测技术主要有原位杂交、荧光原位杂交、原位聚合酶链反应、RNA印迹、反转录原位聚合酶链反应、免疫组织化学、蛋白印迹、流式细胞术、基因芯片、蛋白芯片等。甲基化检测主要有限制性酶切结合电泳分析方法、核酸酶切割等方法。分析点突变的检测技术主要有等位基因特异性寡核苷酸分析、等位基因特异扩增技术、单链构象多态性、杂合双链分析法、限制性内切酶片段长度多态性、变性梯度凝胶电泳法、突变体富集PCR、DNA测序、基因芯片等。微卫星不稳定性检测主要有PCR扩增凝胶电泳分析。端粒酶活性检测主要有端粒重复片段扩增、ELISA、接近闪烁分析法、原位杂交法。

2.2 血液样本在分子检测中的应用 肿瘤组织及血液标本为肿瘤分子检测常用的两种途径。肿瘤组织的检测比较常见，但一部分肿瘤患者发现时已属晚期或不适合采取手术等方法取得肿瘤组织标本，在这种情况下，患者外周血作为靶标检测的理想样本越来越受重视。研究发现，血液标本与肿瘤组织一样有效。Farzadnia等[2]检测发现乳腺癌患者血液中与肿瘤标本中HER-2的表达符合率达75%～90%，可以方便预测患者化疗的效果及预后，提示血液标本同样可以作为潜在的评价疗效的指标。随着研究的不断深入和检测技术的进步，血液样本由于其获取方便、符合率高、应用广，将有望成为晚期肿瘤患者分子检测的理想替代样本。

3 总结及展望

随着人们对肿瘤多态性的深入研究，肿瘤诊疗正向个体化的新时展。美国在2005年就开展了肿瘤基因检测计划，建立了样本资源中心和临床遗传信息处理中心。通过基因组分析技术，包括大规模的基因测序技术的应用，建立肿瘤病理学分子诊断标准。而我国直到2011年才启动了“肿瘤早期诊断、药物选择和疗效监测体外诊断试剂的研制”的专项课题，存在一定的差距。

在肿瘤个体化治疗检测中存在一些问题：肿瘤相关基因之间的关联以及在肿瘤发展中如何相互影响;脱离了体内微环境的影响而仅对肿瘤及血液标本检测是否有缺陷;如何筛选靶基因。分子检测技术需要进一步规范化、标准化。

虽然实现肿瘤患者个体化治疗的目标任重道远，但是相信随着肿瘤基因学、药物作用机制的深入研究，通过不断的总结和完善，必将实现真正的肿瘤个体化治疗。

参考文献

第7篇：基因组学的概念范文

后基因组时代，网络提供了丰富的生物信息资源，网络资源已成为教学内容必要的补充。笔者结合免疫学知识的讲授，介绍相关的网络免疫数据库page=immunology)。网络资源的利用，延伸了课堂教学，开阔学生的学习思路，培养学生的参与意识。例如，在介绍免疫分子的同时，介绍国际免疫遗传信息系统，IMGT，)［12］。这是一个综合性免疫学数据库，收集了人和其它脊椎动物的免疫球蛋白(Ig)、T细胞受体(TCR)、主要组织相容性复合体(Majorhistocompatibilitycomplex，MHC)、免疫球蛋白超家族(IgSF)、HMC超家族(MhcSF)、免疫系统相关蛋白。笔者让学生在课后练习通过搜索IMGT结构数据库，获得Ig和MHC的二级与三级结构图、Ig-抗原肽复合物和MHC-抗原肽复合物的三级结构图。通过这些练习，帮助学生认识免疫分子如何与抗原相互作用。又如，讲抗原表位时，介绍了一些免疫表位数据库如免疫表位数据库。IEDB数据库不仅收集了已发现的所有B细胞表位和T细胞表位，而且提供免疫表位预测与分析服务。表位的准确预测对获取基于表位的高效抗体至关重要。笔者让学生在课后用IEDB网站预测蛋白质抗原表位。

免疫学原来很精彩

免疫学具有一定的理论深奥性、抽象性，素来被学生认为比较难学。后基因组学内容的补充，无疑使学生对免疫学的理解更加困难。照本宣科式的讲授方式是后基因组时代免疫学教学方法中的大忌。笔者通过采用讲故事、形象化讲解、探索过程的介绍、将免疫学知识与日常生活中的事物关联等方式，激发学生对免疫学知识的学习兴趣和对免疫学研究的激情，并加深学生对免疫学知识的理解。同时，注重学生科学精神的培养与科学素养的提高。讲故事式授课笔者在授课时，采用类似讲故事的方式，以环环相扣的问题引出各种涉及到课堂教学的内容。这些问题犹如一个个悬念，使学生听起来有所期待，并激发他们思考。这种不断提问、循序深入的方式增加了师生之间的互动和交流，缓解了以往填鸭式教学造成的学生课堂注意力无法持续集中、易疲倦的心理状态。下面以MHC为例说明。MHC是免疫学中难以理解但非常重要的概念。笔者在授课时将MHC的发现、生理功能、结构的研究等内容以时间为主线，采取讲故事的方式讲授MHC。早在20世纪初就已经发现组织不相容现象，即同一种属不同个体间组织移植会产生排斥反应。那么，MHC基因是如何发现的?MHC基因的发现，得益于免疫遗传学的发展。1936年，P．Gorer在小鼠移植瘤研究中发现了血型抗原Ⅱ，并发现该抗原与移植瘤移植排斥反应有关。Gorer将该抗原称为H-2抗原。1948年，G．C．Snell发明了人工培育同类系小鼠(Congenicmice)的方法，并用同类系小鼠确定了小鼠MHC基因座在染色体上的位置。不久，Gorer从英国Lister研究所不远万里来到Snell所在的美国缅因州Jackson实验室，利用Jackson实验室提供的近交系小鼠(Inbredmice)确定了H-2基因座在染色体上的位置。Snell意外地发现，小鼠MHC基因座与H-2抗原的基因座竟然是一样的，因此称小鼠主要组织相容性基因座为H-2。1958年，J．Dausset在人白细胞上发现了与小鼠H-2具有同样功能的人类的白细胞抗原，并命名人MHC为人白细胞抗原(Humanleukocyteantigen，HLA)。介绍MHC的发现后，顺理成章地介绍小鼠及人的MHC的分布、结构、定位、遗传特点。MHC是在组织器官移植的研究中发现的，但是组织器官移植是一种非自然现象，那么，MHC的生理功能究竟是什么呢?MHC基因复合体在适应性免疫应答中起重要作用。MHC递呈抗原肽激活T细胞的证据，最初来自于B．Benacerraf的研究。1963年，Benacerraf发现了免疫应答的基因(Immuneresponsegenes，Irgenes)。Ir基因与MHC基因座紧密连锁，并编码Ⅱ类H-2分子的α和β链。进一步研究发现Ir基因参与向辅T细胞递呈抗原，并在辅T－B细胞相互作用中发挥重要的作用。此外，MHC对细胞毒性T细胞(CytotoxicTlymphocyte，CTL)的抗原识别功能起限制性作用，称为MHC自身限制性。那么MHC自身限制性是如何发现的呢?1974年，两位博士后研究员R．M．Zinkernagel和P．C．Doherty在澳大利亚国立大学Curtin医学院邂逅相遇，因兴趣相投，决定合作研究T细胞对病毒的特异性。他们发现病毒感染小鼠后，激活的CTL不能杀伤未感染或被不同病毒感染的小鼠。此外还意外发现CTL只能杀伤带有相同H-2单体型的病毒感染细胞，而不能杀死感染同一种病毒但带有不同H-2单体型的靶细胞。这是由于H-2基因型控制了T细胞的抗原特异性。那么，MHC的特异性是如何决定的呢?1987年，P．J．Bjorkman等首先借助X射线晶体衍射技术弄清了人Ⅰ型MHC分子HLA-A2的立体结构。例如，在介绍抗体之前，先介绍抗体研究过程中一系列震撼人心的发现:1890年，E．A．vonBehring成功用含有抗白喉毒素的动物血清治疗白喉，开创现代血清疗法的先河;1897年，P．Ehrlich提出了抗体与抗原相互作用的侧链理论假说;20世纪20年代，M．Heidelberger和O．Avery发现抗体是蛋白质及抗原能被抗体沉淀;1937年，A．Tiselius发明了电泳技术，并通过电泳方法证明了抗体活性是存在于丙种球蛋白(γ球蛋白);1948，A．Fagreaus发现抗体是由B细胞产生的;1957年，F．Burnet提出了抗体形成的克隆选择学说;1959年，G．Edelman和R．Porter解析了抗体的基本结构;1975年，S．Tonegawa从基因水平阐明抗体多样性的遗传学基础;C．Milstein和G．Kohler发明了单克隆抗体技术，证实了Burnet的一个细胞克隆产生一种特异性抗体的假说。这些重大事件，见证了人们对抗体认识的不断深化、不断完善的过程。围绕这些重大发现，我们不光看到了大师们敏锐的观察力、丰富的想象力、强烈的怀疑和批判精神、震撼的创造力，也看到了大师们的冒险与探索精神。正是通过无数次艰难的探索，才建立了免疫学完整的知识体系，并造就了免疫学研究的辉煌。笔者认为，传授科学知识固然重要，但介绍人类探索科学奥秘的过程也非常重要。因为通过介绍知识探求过程，可以让学生感知科学探索历程的艰辛与漫长，对培养学生探索和创新精神、提高科学素养有积极作用。在讲免疫学知识探索过程时，还介绍了获得诺贝尔奖的免疫学研究成果。自从1901年Behring第一个获得免疫学诺贝尔奖到2011年B．A．Beutler，J．A．Hoffmann和R．M．Steinman获得第111界诺贝尔生理学或医学奖，免疫学研究一共创纪录地十七次获得了诺贝尔奖。通过介绍免疫学领域诺贝尔奖获得者及其主要成果，让学生了解免疫学的探索是一个充满巨大挑战与机会的领域，同时让学生感受到探索科学奥秘的乐趣和喜悦，从而激励学生从事免疫学研究的激情。与日常生活关联对与日常生活相关的知识，学生自然感到比较贴近，学起来也有兴趣。因此，授课时，注重将免疫学知识与学生生活实际相关联。这是比较容易做到的，因为没有一门基础课像免疫学那样与人体的健康密切相关。例如，免疫细胞的介绍比较枯燥无味。为了提高兴趣，介绍血常规化验单，让学生明白掌握免疫细胞的分类与功能对看懂血常规化验单有帮助。又如，介绍Ⅱ型超敏反应前，先提出:新生儿黄疸与新生儿溶血症是怎么回事?并指出，要揭开新生儿溶血症的秘密需要学习Ⅱ型超敏反应发生机制。又如，如果直接介绍MHC，学生可能会感到陌生，但对器官移植的排斥反应比较熟悉。因此在讲MHC前，先提问:器官移植的排斥反应是怎么回事?并指出接下来讲授的内容就是为了帮助学生从理论上理解这个现象。这样，激发了学生学习MHC的兴趣。

小结

第8篇：基因组学的概念范文

关键词：中医；哲学

doi： 10.3969/j.issn.2095-5707.2014.01.011

Philosophical Speculation on Traditional Chinese Medicine Development

Wang Songjun

（Institute of Health Service and Medical Information， Academy of Military Medical Sciences of Chinese PLA， Beijing 100850， China）

Abstract： This paper investigates some relevant problems in the development of Traditional Chinese Medicine（TCM） from the perspective of philosophy， which includes whether the Concept of TCM can be Translated in modern manner， whether Physical Ontology can be replaced by Relation Realism， whether the TCM theory can be reconstructed by systemic science or interpreted by complicated systemic science， whether genomics and proteomics can serve as straws for TCM， whether Molecular TCM and Pharmacology can save it， what is the real Modernization and Internationalizationof TCM and Pharmacology and which is the way for TCM study. It is suggest that the development of TCM is still unclear and merits further exploration.

Key words： TCM； philosophy

中医科学性争鸣的目的是为了寻找中医的科学规律，更是为了遵循科学规律发展中医。

1 中医的“观念”是否能够被现代“转译”

其一是中医的“整体观念”能被现代“转译”吗？整体地考察人的生命与疾病，无疑也是一种可取的认识方法。就像以信息论的方法来认识某个事物一样，同样可以忽略事物的结构性质，而仅以信息的产生、传播、存储、加工、分发、接收、应用、反馈等等环节为主要认识指针，来揭示事物的本质和规律。但是，无论以何种方式去认识事物，都必须以他人能够理解和接收的方式来加以阐释，并得到认同，才能成为共识。也就是说，科学的知识特征，可能具有独特性；但是，科学的认识特征，不应具有孤立和排他性。无论对于现代科学，还是对待中医而言，现代科学知识的丰富程度都毫无疑问地远远超过古代，以现代通用的科学语言将中医阐释为可为科学共同体理

和接受的概念、原理，为什么如此困难。到底是中医自身的问题，还是这个“转译”过程的问题，还是根本就不能实现“转译”？

其二是中医的“自然观念”能被现代“转译”吗？中医强调宇宙万物的共性及其相互联系、相互作用，强调认识人的生命与疾病时需要联系天文和地文，是非常难能可贵的。尽管相互联系的哲学思想是正确的，但是，其比附方式和语言，是非常牵强附会的。而现代有些“中医”，还在为证明这种比附的“正确性”而辩护，则是极为荒唐的。如果我们对经典甚至已经失去考究的态度、怀疑的精神和批判的勇气，而将经典教条化，成为本本主义者、唯古唯经者，那么中医也就真的没有希望了。

其三是中医的“实用观念”能被现代“转译”吗？中医的丰富临证经验和大量医药实践，之所以没有成为集理论、方法、技术于一身，融基础、应用、标准于一体的学问，与中国古代的科学技术发展水平有关，也与近代中国的科学落后有关，更与中医接受近代和现代科学的程度有关。中医确怀“究天人之际”的思想，但“通今之变”严重不足。 其四是中医的“直觉观念”是中医学这座“大厦”在地基上的严重缺陷。只有当中医的“阴阳”、“气血”、“脏腑”、“经络”、“五行”、“八纲”、“三焦”、“四诊”能够被现代科学所阐明并被证明科学理性，中医才能真正地科学化，也才能现代化和国际化[1]。

2 “关系实在论”是否能够替代“实体本体论”

有中医学者从哲学基础和物质科学的层次，深入探讨了物质的“第一性的质”与“第二性的质”之间的关系，强调了以“关系实在论”代替“实体本体论”的必然性和必要性，并暗示了“关系实在论”是对中医“关系”理论的哲学理论支持。这个问题既非常重要，又非常复杂，值得认真研究。

其重要性在于，它直接影响我们认识中医的中心或“焦点”是应该放在“实体”还是“关系”，甚至决定中医重大基础理论问题研究的“重心”。其复杂性在于上述论述中有不少问题还没有理清。一是，“以现代科学、数学和逻辑学的发展为基础的关系实在论”与中国古代形成的中医的所谓“关系”理论，是两个完全不同的东西，既不同质，也不同类，也就是说，从逻辑学上讲，既不可比较，也不可类比。现代的所谓“关系实在论”是能够通过科学哲学的语言使人明白的“关系论”。而中医理论的“关系论”则是不能够通过现代科学哲学的语言使人明白的“关系论”。二是，“关系实在论”强调“第一性的质”和“第二性的质”之间的相互关系会发生变化，肯定“关系实在”的同时并不否认所有“关系”都是物质的属性，也就是说，并非因为重视“关系”而忽视“实体”，相反，从认识论的角度看，能够认识实体的应该、也必然是首先认识实体，而只有当不能认识实体或者实体模糊时，才通过相互联系和相互作用去“认识”这种存在的“关系”，从而推论可能潜在存在的物质。三是，作者将“系统中心论是系统论的一个重要观点”作为“科学研究的重心从实体转向关系”的一条重要论据，值得商榷。因为科学系统论在强调“系统”的关系观念的同时，并没有忽视系统的结构，即所谓“部分”。科学系统论强调，必须至少从系统特征、系统结构、系统功能（以及结构与功能的关系）、系统环境、系统演化等方面去认识系统，才能算是“系统”地认识。因此，第四，“以关系为立足点，破实体本体论，贯彻非实体主义，的确是在新的历史条件下回到了东方”的立论不能成立。“关系实在论”并非出于东方，其“以现代科学、数学和逻辑学的发展为基础”也完全不同于东方思想，也就根本谈不上什么“回归”。

现代所谓的“关系实在论”对于我们认识中医，可能是一个很好的可借鉴的思想方法；“关系实在论”可以作为“实体本体论”的认识论层面上的重要补充，但绝不是取代。就像认识西瓜可以直接认识和解剖认识，而没有必要从种子、土壤、气候、水分等去推想、猜测，但是目前认识宇宙爆炸却只能根据有限的科学观察和“关系”去推测一样。不可能离开“实体”去表述“关系”。“实体本体论”与“关系实在论”并不矛盾，而且必须共存、互为补充。

那种所谓的“西医就是将人看成机器”的认识，与将江湖骗子看成中医代表的一叶障目、不见泰山，是同样可怕的偏见。现代医学从来也没有将不同的系统、不同的器官、不同的组织、不同的细胞、不同的基因、不同的功能大分子、不同的电解质和元素等，看成是毫不相干的孤立存在，即使在其发展过程中，现代医学也一直坦然承认认识的局限性，并不否认相互联系以及潜在联系的可能，从不认为探索已经到头，而是一直在进行不懈的探索。

3 能否以系统科学重构中医理论

不少知名学者提出用系统科学思想重构中医理论体系的设想。未来构建的所谓中医系统论体系很可能是，中医概念意义上的心、肝、脾、肺、肾等“藏象”似乎是系统的模糊结构，相生相克似乎是系统的结构功能关系，风、寒、暑、湿、燥、火等似乎是系统的环境影响因素，卫、气、营、血等似乎是系统的层次，天时明晦、七情六欲等似乎是系统的状态，如此等等。

但是，在哲学层次的问题仍然存在，即系统科学所谓的“系统结构”是否也还包括所谓还原论的认识论意义上的“结构”概念呢？如果是，那么“系统结构”仍然难以描述清晰，系统结构与系统功能的关系也就描述不清楚，所谓系统论也仍然无法系统地论，也就不是系统论。看来，要真正从理论上构建起完善的、经得起推敲的中医学系统论体系，可能还需要相当长时间的研究探索，包括其系统结构、系统功能、结构与功能关系、系统特征、系统环境、系统演化等。

4 能否用复杂系统科学解释中医理论

朱清时院士于2006年11月提出“复杂系统科学与中医学可以交汇”，“可以运用复杂系统科学和耗散结构理论证明中医不仅是科学，而且其治病的有效性也是必然的”。朱先生对“五行”的比附和解释都是极为牵强的猜测。

朱先生点准了中医存废之争的穴位，即中医以其固有的中医理论体系去证明自身的科学性，其前提就是已经默认了五行学说的正确性。而中医存废之争的关键恰恰是作为中医理论基础的五行学说自身是否有科学依据的问题。先生提出的耗散结构理论的四个条件或五个要素可以理解，但中医的五行说为什么是五行，不是六行？有形部分为什么就单是金、木、水、土，没有石？无形部分为什么偏是火，不是气？气在中国传统文化中的出现频度和地位恐怕都远超过火，难道气不重要？朱先生的这种论证，与他上面所批评的“从中医的角度来说明其科学性”所犯错误相同，即以承认五行学说为前提，而不是论证为什么有五行学说。因此，朱先生所论证的命题仍然是一个假命题。至于称“五个要素”与“五行说”和“五个器官”（应是“五脏”）的对应“这是科学的必然”，更是值得慎重考虑，似乎太过轻率。人体符合耗散结构的系统特征和复杂性的系统特征，并不等于“五脏”、“五行”和耗散系统“五要素”的类比正确，更不能说明“这是科学的必然”。将或然说成必然，不是科学精神所提倡的。

虽然用耗散结构理论和复杂系统科学来论证中医理论的思想方法可能可行，也可能有效，既有助于我们用现代科学的思维方式去认识中医，并有可能因此而清晰并巩固中医理论基础，为中医的现代化指出了一条值得认真探索的途径，但是，定论还为时过早。

5 中医药的救命稻草是否是基因组学和蛋白质组学

自1999年3月在北京召开中医药与基因组学研讨会以来，基因组学和蛋白质组学确实对生命科学领域的科学研究产生了重大影响，改变了基因-表达产物-疾病之间的线性相关研究，某种程度上促进了现代生命科学领域的复杂相关性研究的方法论的进步。中医药研究与基因组学、蛋白质组学、基因芯片技术等之间的结合也已成为中医药现代化研究的重要热点领域。

值得深入探讨的是，这样的相结合研究所获得的结果，以及这些结果所能发挥的作用，是否还符合我们对中医药科学研究发展方向的初衷，是否有助于中医药理论或其科学性的证实，是否有助于中医药科学理论的丰富，是否有助于中医所谓的“以中医理论为基础的真正的中药组方”的确证？还是在此结合中，中医药只是配角，仅仅起到提供一个最初的线索、一个初步的可能、一个大致范围，而后来的研究指针、观察指标、研究结果、结果阐释、研究结论、结论应用、应用成果、产品方式、理论丰富等等，均与中医药无关，充其量是“受中国传统中医药的某经典验方的启示，通过基因组学和蛋白质学等研究，精取其中若干种有效成分，研制成功治疗何病的新药，取得如何的经济效益，甚至打入国际主流市场等等”。实际上，这样的新药已经不是中医意义的中药，也不能说明相关中医临证理论。至于相关的中医理论是否正确，相关的辨证施治是否合理，相关的处方组合是否科学等等事关中医的理论是否科学的若干重要问题，均无人关心，也无人回答，充其量“对中药复方的作用机理的研究取得突破性进展”也还只是“验药”。如果如此，这还叫不叫中医药现代化？还能不能称之为中医药研究的方向？

当然，对于从事新药研发的药学家和找药人而言，从中医药传统医学宝库中寻求灵感以发现新药，这种药学科学研究的思路是完全正确的，也是应该积极鼓励的。但是对于以发展中医药为历史使命的中医药仁人而言，则思考问题的角度并不能如此。既然我们已经找到了“中医学与基因组学相结合”这样一个结合点和出发点，我们也还需要以中医药自身发展为使命来定好期望目标，以期结果与初衷的一致。

中医与中药的确可以分而研之。事实上，中药学应该也可以具有相对的独立性，不必遥遥无期地等待中医得到科学化的实证后再开展中药现代化研究。但是，不能因此认为，这样的中药学研究就代表了中医药现代化，更不能说这就代表了中医的现代化。

当然我们采取“首先实证中医药的实践效果，然后再逐步阐明中医药理论的科学性”这样的策略也是完全可以的。中医药的实践效果对于实证中医药理论的科学性而言确是必要条件，问题是中医药的实践效果能否成为反推中医药理论科学性的充分的逻辑需求？显然是不能的，因为效果良好并不是证明方法正确、理论科学的充分逻辑。那么，如何才能“推动中医药现代化”呢？到底什么才是“中医药现代化”呢？是我们阐明了中医药治疗某些重大疾病的机制，即为中医药现代化，还是证明中医药理论的科学性才算是中医药现代化呢？也就是说，我们中医药所面临的重大基础科学问题到底是，在中医药的支流上去寻找其与现代生命科学的共同交汇点，以“证明”中医药某些实践效果的科学性；还是要从中医药的根本、起源、主流上去证明其科学性呢？

6 “分子中医药学”能否救中医

仔细推敲“中药作用的分子网络调节理论”，存在太多疑问。根据已有中药药理和现代分子生物学知识，“中药的药效物质是有效分子组合”，“疾病和证候是分子网络紊乱的结果和表现”，“中药治疗疾病和病证的作用机制是分子网络调节”，即该研究的所谓三大支柱性的理论基础并不玄乎。问题不在于这三点能否成立，而在于按照此技术路线和方法设想，能否真正揭示出哪些是有效分子组合？哪些则是无效分子？分子网络到底是如何紊乱？紊乱成什么样了？应该如何调节？而中药的所谓有效分子组合又是如何调节的？这样的调节是不是就是最佳调节？如何证明它就是最佳调节？……这样一项研究的基础和前提存在太多的不确定因素。即使我们能够弄清并证明某复方的有效分子组合，也能够证明其所谓有效分子组合确实能够起到所谓的网络调节作用，我们又如何能够说明这些有效分子所发挥的调节作用就是并且都是治疗所需要和期望的？有什么样的调节是根本没有必要的？还有什么样的调节是必须的而又是有效组合所不具备的？如果我们不能证明这些，那么研究结果除了能够证明某中药复方确实存在一组分子，它们有些在体内发挥了作用，其中有一些是有治疗作用的有效分子，它们在调节机体紊乱状态中发挥了作用之外，对于此方是否科学，是否合理，不合理的原因是否是临证辨证的医理问题？即研究者所期望的所谓“以药带医”，似乎并无太大帮助。

现代分子生物学已经阐明了多个分子针对一个靶点，以及一个分子针对多个靶点的现象存在，因此，“分子网络调节的理论体系”其实并没有什么太多的新内涵。分子网络调节水平的药物，主要依赖于分子生物学阐明分子水平的生命科学机制。中医学作为一门科学的存在和发展，取决于其思想和理论的科学性得以证明，而非“分子中医学”的建立和发展。中医理论的科学性是中医学一切分支、演化和派生学科存在的前提，离开中医理论科学性的所有分支学科都是无本之末和空中楼阁。

7 到底什么才是中医药“现代化”和“国际化”

中医药的“国际化”与中医药“现代化”，在时间轴上是同步的，只是在空间轴上有不同。中医药的现代化更加强调首先解决科学性问题，而中医药的国际化则更加看重经济性问题。当然，中医药的国际化必须以科学性为前提。因此，在中医药现代化的辩证中，更多的是定性的问题，而在中医药国际化的辩证中，更多地需要定量的说明。中医药的现代化是基础、是前提，必须首先解决现代化问题，然后才能真正地走向国际化，否则仍然不是真正的国际化，而是被国际边缘化、另类化。

中医药国际化涉及的问题不仅是产业规模和邻国挑战。何谓“国际化”，是国际市场货架上拥有中药即视为国际化，还是中药出口比例达到多少才为国际化？是仅仅中药能够国际化，还是中医科学必须国际化？还是不管你属于中医药的哪个行当，谁能“国际”谁就“国际”？到底是中医药文化国际化，中医药消费者国际化，还是中药标准国际化，中药产品国际市场化？还是不管是啥，走出国门就都是国际化？

对于日本等国的研究而言，“中药”产品是大事，它关系到市场和经济效益；但是，对于中国而言，“中药”产品是大事，“中医”是更大的事，它关系到传统、文化、情感，并影响科学、社会、政治。

中药毒性是中药现代化和国际化进程中必须高度重视的重大问题。对于中药毒性，既不应该是因噎废食的全否定，也不应该是我行我素的无所谓。从普遍意义上讲，需要加强中药的毒理研究，阐明有毒中药的毒性成分及其应用控制；需要将有关毒性中药的知识充实到中医院校教育和中医师继续教育中去，以提高中医临证处方的安全性；需要将中药毒性研究的最新成果充实到中国药典中去，使其成为一种对中医临证处方的法律约束；需要加强中成药的毒副作用的毒理学研究和质量稳定性控制和标准化控制，以提高市场中成药商品的安全性；需要加强中药和中成药的药品不良反应监测，及时发现问题以中止更大范围的伤害事件发生；需要提高公众对中医药的认识和相关知识素养，正确规范用药。

“中药基因组计划”是新药研发的一条现代化的可行途径。但是，它是不是“中药”现代化的“转折点”、“里程碑”、“革命”和“重大战略措施”，都还很值得商榷。“中药现代化”的定义还很值得商榷，就连这一提法目前也仍然还存在许多争议。首先，必须明确，虽然中药也有单味药治病，但它有别于植化单体药。其次，中药是指基于中医理论临证基础上的方药，而不是指中国的药。再次，中药的现代化，也不仅是几个经典验方的现代化。因此，中药现代化必须建立在中医理论现代化的基础之上，如果中医的临证理论都不能成立，中药的现代化也就不是中医的中药现代化。也就是说，真正的中药现代化，必须首先是作为其基础的中医理论的现代化。当然，中医理论的现代化面临着更多的困难和问题，在此之前，中药也并非只能坐等，可以、也完全应该、甚至必须尝试开辟新的道路，但是，那只可以称之为基于中药材的新药研发，而不是中药现代化。

“本草物质组计划”可以从现代生物学的组学角度去研究中药、尤其是中药复方的有效成分与治病的物质基础，无疑是以现代方法证明中药方剂科学性的有效途径。对此，我是完全赞成的，但也许正是传统中医药者所反对的。如果这一重大科学计划的研究结果能够证明某些方剂是符合现代科学的也还罢了，传统中医药坚持者肯定会欢迎并以此证明自己的一套中医科学如何有理有据。但是，如果证明某些方剂含有大量相反作用的成分，甚至毒性药物成分，我们又当如何？你可以将其中的有效物质成分做成符合现代科学技术规范的药物，叫一个新的名字，成为一个新药，甚至打入国际市场，为国家的所谓新药研发的原始科技创新和自主知识产权做出贡献，难道你还能否定中医药方剂不成？你是能改造中医药经典的“六味地黄”，还是能改造“附桂八味”？那是经典，那是不容染指改造、甚至口头批评的。“我中医药是按中医的一套科学理论辨证施治的，你凭什么用你那所谓的科学来验证或者改造我？”既然如此，那“本草物质组计划”庞大的工程对于中医理论的作用就需要认真思考了。虽然“本草物质组计划”高举中医药理论大旗，但其中并没有一句真正涉及中医理论。

从中医药传统经典方剂中去寻找“新药”的思路，是找药人的一条可选的正确道路，但并不是中医药科学的出路。虽然中药可以离开中医而独立存在，那样的中药也仍然是“中药”，但已不再是“中医的药”，而是“中国的药”。

中药现代化研究，“本草物质组计划”是一种选择。中医药现代化何往？“本草物质组计划”并非答案。中医药同仁仍然需要继续探索。

2008年1月颁布实施的《中药注册管理补充规定》，出台的目的是从政策层面给民族医药的药品研制在现行药品严格监管的法制体系上打开了一扇方便之门，使民族医药的药品研制在国家监管体系内合法化，从而保护和鼓励民族医药发展。该补充规定特别强调了“古代经典名方”、“中药复方”、“主治为症候”、“疑难病症”等，坦然承认了民族医药区别于现代科学技术范畴下医药研发的自身特殊性，重点鼓励民族医药在疑难杂症和尚无有效现代医药治疗手段的疾病防治方面进行探索，提示了所给出的政策“方便”缺口的有限性。该补充规定并没有、也不能就其政策的科学性做出说明，也无法得到国际医药界的认同，也就是说，无助于其科学性和国际化进程。

8 中医科学研究何去何从

既然中医不能孤立于现代科学的“道”之外孤芳自赏，那么，中医和现代医学如何才能沟通并走向融合？必须寻找到能够考量其理论、方法、技术、实践、效果等的共同准则，而这个共同准则的基础恰恰只能是科学观。

中医存废之争，实为中医是不是科学之争。要回答中医是不是科学，必须首先回答科学是什么？什么才是科学？要回答清楚这两个问题，必须重新检视科学观。

基于社会建构主义的科学观，对于中医而言，还很难以说清是福是祸。中医是医药卫生资源获取的自由竞争中的弱者，但同时也是行政保护转化资源的享有者。

中医药体系是含有社会科学、自然科学、思维科学的混和体，其中有科学成分，有文化成分，也不必讳言有迷信成分。中医药体系的这种多元性，也必然地决定了其走向多向化，即一支走向科学，一支走向文化，而迷信则自生自灭。

与其将中医药作为一个大包裹，说文化不全文化，说科学不全科学，说迷信不全迷信，说不清、道不明，倒不如将这个巨大的“混和体”进行分离、萃取，将科学的成分划归科学，按照科学发展的规律，将其科学化、现代化，甚至于国际化，不断发展、发扬、光大；将文化的成分划归文化，并且系统化，加以继承；将迷信的成分，作为一种曾经的对人类文明、尤其是中华文明影响巨大的历史存在，以文化遗产的形式加以保护，成为记忆。这也许才是中医药的最后归宿，也是我们对于中医药的带有强烈民族感情和现代科学精神的理性选择。但是，更多的担心是，这种看似理性的想法会不会因此而解构了中医特有的所谓整体性和文化特性。

中医药现代化应该是让现代人能够理解中医药，让现代人能够认同中医药，让现代人能够接受中医药。那么，如何才能让现代人能够理解、认同、接受中医药呢？首先，要面向现代人，用现代人能够听懂、看懂、理解的语汇来诠释中医的思想、理论、方法和技术；其次，要面向而不是回避现代科学技术，证明中医药的科学性特征。现代医学模式已经证明，任何医药都不仅具有科学特征，还同时具有文化特征。但是，任何医学形式，仅有文化特征是不够的，也是不可能被认同和接受的，必须同时具有科学特征。

目前的中医药现代化口号很响，决心很大，热情很高，行动很乱。中医药科学研究的目的、使命、任务、方向、目标、重点、课题、途径、手段、技术、工具、成果、应用、效益、科学价值、人文精神、哲学贡献到底应该是什么？什么样的成果才算得上是对国家科学技术进步发挥重要作用的科学技术研究成果？国家应该鼓励、支持、奖励、导向什么样的科学研究和成果？如此等等，有太多的问题值得我们深刻思考。

9 中医发展的道路仍需继续求索

中医的发展面临着两难。一方面是坚持以中医理论为本体，才不致在发展中迷失自己，才能保证中医体系不被解构。另一方面是在中医理论本体的科学性未能达成共识之前，中医的临床实践与临床研究还得继续，中药的发展也不能停步。而这些不同方向的突破，事实上已经证明，它们并没有、也不可能将中医现代研究的方向，导向中医理论体系本体的科学性研究。而中医学发展最艰巨的任务恰恰就是中医理论本体的科学性问题。以振兴中医、弘扬中医为己任的广大中医药仁人志士，是绝对不会仅仅因为从中医药“宝库”中拿来一件宝贝而沾沾自喜的。也就是说，尽管受中医经典验方的启示可以从组方的若干种成分中提取出有限的几种有效成分研制成治疗药物，甚至“走向世界”，但是，像这样的“中药”并非中医理论意义上的中药，这样的研究也无助于中医理论本体科学性的证明，这样的发展还不是中医的发展。

中医的发展必须开放。中医的整体性不应该拒绝现代医学的还原性，中医的模糊性不应该拒绝现代医学的清晰性，中医的主观经验不应该拒绝现代医学的客观理据。开放就是从不拒绝到接纳、吸收，再到融合。中医的病机、病理、病因、药理等现代研究，都还有相当艰巨的任务。无论是现代生物化学、生物物理学、免疫学、基因组学、蛋白质组学，还是现代药理学、药物化学、药物基因组学，都可以为中医、中药的研究和发展所用。问题在于如何才能处理好“坚持中医理论的本体性”与“以现代科学和技术为工具”这两者之间的关系。也就是说，既要充分运用现代科学技术的手段，又要不背弃中医理论的思想方法。这也恰恰是发展过程中的难题所在。

现代医学应该、也需要给包括中医在内的所有传统医学以更多的时间和空间，使其本着科学的精神，向着为人民健康服务这一共同目标，循着科学的道路，继续在探索中发展。

中医的科学发展，还需要继续求索。

参考文献

第9篇：基因组学的概念范文

“无声的海啸”

其实，这场粮食危机几年前就已初露端倪。统计显示，全球主要粮食价格自2005年来已上涨了80％多，特别是从2007年以来，全球食品价格指数上涨近1/3，创1845年以来最高值。粮食价格指数的上涨速度远高于整体物价的涨幅，人人都感受到了粮价上涨带来的压力。

有关人士担心，粮价上涨将引发新一轮通胀，从而引爆经济危机，导致全球的社会危机，乃至全球性的动荡。因为全球已有30多个国家面临粮荒，有8.54亿的人口，也即每8个人中至少有1个人，陷于饥馑。这其中，受到最大影响的国家是津巴布韦、厄立特里亚、海地、塔吉克斯坦、缅甸、尼日尔、塞内加尔等。这些国家的粮食主要依赖进口，粮价上涨后，国家没有足够的外汇购买粮食，所以政府不得不提高国内粮价，从而引发了中低收入者的强烈抗议和不满，有些地区甚至因食品价格爆发了骚乱。

事实上，不仅穷国的粮食安全正受到致命威胁，一些发达国家甚至是像美国这样的粮食生产大国，食品价格也在上涨。根据美国农业部的统计，2007年，美国鸡肉批发价比上一年提高10％，鸡蛋价格上涨21％，牛奶的价格也上涨了14％。美国有些城市甚至出现了抢购大米的热潮。在此轮食品价格上涨中，欧洲地区食品价格上涨的势头同样明显。过去一年里，欧洲衡量小麦、食糖和玉米等8种主要农产品价格变动的指数上涨了10％。

据诺贝尔经济学奖获得者加里・贝克估计，如果食品价格上涨30％，发达国家民众的生活水平会降低3个百分点；而贫困国家民众的生活水平则会降低20个百分点。与粮价飙升相伴的是全球粮食储备已降至历史最低点。以大米为例，全球大米库存量已跌至7520万吨，创下上世纪80年代以来的最低点，仅为本世纪初的一半。

都是石油惹的祸?

按照联合国粮农组织的统计，2007年，被直接作为人类食物的粮食仅占当年世界粮食产量的一半不到(10.1亿吨)。全球消除饥饿所需填补的粮食缺口仅0.5亿吨。剩下的粮食到哪去了?答案在行驶的汽车中。因为大量粮食转化为了燃料。

仅仅两年前，国际石油价格还处在每桶40美元的水平，如今已突破了120美元大关。为确保能源安全，粮食作为可替代能源进入人们的视野，特别是2007年12月，美国通过了新能源法案，将发展生物燃料等替代能源作为国策。其他国家亦纷纷效仿美国的做法，把用粮食制造乙醇作为重要政策加以推广。2007年，全球用于生产燃料的粮食超过1亿吨。恰恰是这1亿吨，打破了世界粮食市场维持多年的供需平衡关系。2007年，全球粮食储备总量已经下跌到3.09亿吨，仅仅相当于54天的全球消费量，而1999年的全球粮食储备水平相当于115天的全球消费量。

能源涨，粮食也跟着涨。更糟糕的是，用于生产乙醇的玉米涨价，带动了农民将用于种植其他作物的耕地转种玉米。因为玉米可以带来更好的效益。其他作物的供应减少后，粮价自然上升。

另一方面，较高的石油价格使得机械化农业的生产和运输成本上升。同时，化肥等石油下游产品也跟着涨价，进一步推高了农产品价格。有人曾计算过，用玉米生产乙醇能节省全球2％的石油消耗，但也同时造成粮价上涨30％左右。可以说，石油和能源价格的高企，影响了食品生产的整个价值链，带动了其他领域的价格增长。

还有些专家认为，造成粮食价格上涨的根本原因是多方面的。除了前面提到的原因外，还包括：由于经济发展与人口的增长，一些发展中国家对食品的需求更多，一个十分明显的变化就是粮食的饲料化，从而造成粮食生产增速低于需求的增速。另有一些粮食出口国，比如澳大利亚和一些中欧国家，遭受到各种自然灾害，导致粮食减产。再就是受国际投机资本的影响。美国次级债危机爆发后，美元贬值，一些投机性资本转向商品期货市场，在一定程度上放大了粮食市场的波动。同时，不断上涨的粮食价格也使得很多国家对粮食出口采取限制性措施，这些都进一步导致国际粮食贸易量迅速下降，加剧了粮食供应的紧张局势。

所以说，这种全球粮食安全问题在很大程度上是“人为的”。事实上，“我们的星球有足够的粮食为所有人类提供充足食物”，但在分配上存在巨大的鸿沟。

突然发生的粮食危机，还和世界多年忽视农业有关。据说一个优质作物新品种从研究到实验成功要花费10～15年时间，但在过去60年，全球粮食充足，没有人想到要预防粮食危机。

谁来养活中国

上世纪90年代，美国世界观察研究所所长莱斯特・布朗曾经提出，粮食安全是人类面临的最严峻挑战。到了2030年，由于人多地少、人口增长以及耕地消耗等原因，届时，即使中国有足够的外汇能够进口所短缺的2亿多吨粮食，世界范围内却没有任何国家能够提供这么多粮食。“2030年，谁来养活中国?”我国专家最后给出的答案是中国可以做到自己养活自己。

“粮食安全”的评价指标通常有粮食产量水平、库存水平、进出口贸易依存水平、贫困人口温饱水平等。联合国粮农组织给出的粮食安全衡量标准有3点：一是国家粮食的自给率必须达到95％以上；二是年人均粮食达400千克以上；三是粮食储备应该达到本年度粮食消费的18％，而14％是警戒线。

按照这一标准，2007年我国粮食总产量为5，015亿吨，谷物净出口为796万吨，大豆净进口3082万吨，粮食(含大豆)的自给率超过95％：按13亿人口计算，人均占有粮食在300～400千克之间波动；2006年期末库存消费比约为35％，2007年期末估计约为40％～45％。

因此，目前我国不存在粮食安全问题。

具体来看，上表是我国去年几大作物的一些基本情况。

另据国家信息中心最新预测，2008年我国稻谷产量将达到1.857亿吨，较上年增长0.11％。从2005年至今，国内连续3年稻谷产量大于当年稻谷消费总量。

从目前的统计数据看，我国还不是缺粮国。

致命的局限

根据联合国推算，2050年世界人口将达到i00亿，满足其粮食需求至少需要1999年的1.5

倍谷物数量。1991年谷物的种植面积为7.04亿公顷，而2050年的谷物种植面积预计会减少至6.2亿公顷。虽然谷物产量提高了1.7倍，达到28亿吨，但人均年拥有的谷物不足280千克，低于我国目前人均粮食拥有量。虽然全球现今有10亿人靠鱼类获取蛋白质，可减轻对粮食的依赖，但过度捕捞已使鱼类资源减少了1/4以上，对环境的影响也不容忽视。

粮食继续增产的压力在不断加大，难度也在增加。联合国开发署等机构的报告说，2020年二氧化碳等温室气体的排放会增加45％～90％，使得2050年的气温将比现在升高1.5℃，2100年约升高3℃。农作物的适应性将面临巨大的挑战。最新研究显示，当温度上升到30℃以上时，稻米产量就会下降。英国前不久的一项实验也证实，农作物在某些特定的生长阶段，对于温度的变化远比人们想象的敏感。比如在授粉阶段，即使承受高温的时间只持续15分钟，也会对授粉产生不利影响，从而降低产量。同时在此种条件下结出的种子，繁殖能力也会大打折扣。根据我国政府的气候变迁报告评估，如果不采取任何行动，本世纪后半期，小麦、稻米和玉米产量将减少达37％。同时，全球淡水储量将普遍降低，水质下降，会严重影响作物的灌溉。特别是受气候变暖影响较大的亚洲和非洲。

为抵消气候变暖给我国农业带来的减产，有关专家认为，我国在2030年时可能需要增加1.5亿亩耕地。因为我国在2030年的粮食产量会比现在少5％～10％，这相当于一年减少3000万～5000万吨。而我国的人口在2030年将达到15亿的高峰。为了养活这新增的2亿人，一年需要多消耗1亿吨的粮食。

人们常说，中国以占世界7％的耕地养活了世界上22％的人口。我国耕地面积自1982年之后快速减少，到2007年国家不得不提出要保住18亿亩耕地的“红线”。同时，农村精壮劳动力大量向城镇转移，留在农村务农的基本为妇女和老人；另一方面，人民收入连年提高，饮食结构大幅变化，尤其是城市居民，对肉蛋奶等高蛋白食物的需求不断增加。每个城市居民多吃一块肉，就意味着生产上比原先多一份饲料需求。要知道，生产1千克鸡肉需要2千克粮食，1千克猪肉要3千克粮食，1千克牛肉则需要8千克粮食。

从粮食作物种类和区域结构看，我国面临的问题仍比较突出，小麦由前几年产不足需转变为产略大于需；稻谷由前几年的产不足需转变为产需基本平衡；玉米工业消费增长较快，将由以往供需平衡有余逐步向基本平衡转变；大豆产需缺口扩大，需要通过进口来解决。粮食库存品种结构与消费需求结构不完全适应，需要进一步改善。在区域布局上，我国粮食生产继续向优势区域集中，13个主产区粮食产大于需，余粮较多；7个主销区粮食产不足需，粮食自给率下降，缺口较大；11个产销平衡区粮食缺口亦有所扩大。

藏粮于科技

据联合国粮农组织预测，未来世界粮食增产总量的20％来自播种面积的增加，约80％来自单产的提高，所以，我们必须大力推进农业科技进步，提高单产，提高复种，提高品质。

国家粮食局局长聂振邦年初表示，从长远看，在耕地增长有限的前提下，我国粮食单产水平稳步提高的难度较大。果真如此，我们有没有好的科技手段可以持续提高作物的产量?

办法还是有的。那就是采用现代生物技术与常规育种技术相结合，培育有突破性的新品种，进而达到增产的目的。此外，化肥的普遍使用、薄膜技术的运用，以及一些现代农业技术的应用，也为粮食增产提供了潜力。其中，育种是根本。

2005年8月和今年2月，科研人员公布了水稻和玉米两种最重要作物的基因组图谱，几乎定位了水稻和玉米中的全部基因组成。科学家认为，水稻和玉米基因测序工作的完成将使农业育种获得重大突破，因为基因图谱也许可以协助人们寻找新方法，帮助人类解决粮食生产问题。

进入上世纪80年代以来，作物育种的水平一直徘徊不前。人们分析后发现，这主要是由于育种亲本遗传基础狭窄所致。因此如何高效持续地发掘利用种质资源中的优良基因，是迫切需要解决的重点和难点。

我们知道，每种植物都有各自不同的基因，而植物的每一种形状特征和每种疾病都与处在不同位置的基因有关。植物的基因图谱可以表明每条染色体中基因的具置，相当于为每种植物登记造册一个带有基因照片的“身份证”。

其实，自20世纪60年代以后，科学家就开始着手破译生物遗传基因的遗传密码。简单地说，就是将控制生物遗传特征的每一种基因的核苷酸的排列顺序弄清楚。在搞清楚单个基因核苷酸排列顺序的基础上，进而有计划、大规模地对重要生物体的全部基因图谱进行测序和诠释，并进行有目标的利用。

因为任何生物的全部遗传构成都被称为它的基因组，基因组研究因此也被称作基因组学。在基因组学的促进与推动下，一种新的育种方法――分子育种诞生。分子育种基本上包括有两类，一类是分子标记辅助育种，又称分子标记辅助选择；另一类是转基因育种，也称为基因工程育种。

分子育种的关键是从作物种质资源中鉴定、分离克隆出有重要价值的目的基因。因此目前世界各国都将研究重点放在种质资源的基因鉴定与分离方面，并展开了激烈的竞争，基因组图谱可以为人们的这种研究工作提供帮助。它除了用于基因组序列测定外，还用于以下几个方面。

基因定位，即借助基因组图谱，找出各农作物上具有重要农艺性状和经济性状的基因，如抗病基因、抗虫基因、耐逆性基因、高含油量基因、早熟基因、光周期敏感基因、矮秆基因等。

基因组比较分析。即从分子水平了解物种间的同源性，研究基因组的进化和染色体的演变。

至于为何首先选择研究水稻和玉米这两种作物，研究人员也有自己的考虑。水稻在全球半数以上人的饮食结构中占80％。但随着人口的增长，其产量必须在未来20年内增长1/3，才能满足需要。利用功能基因组学的理论和手段，可为揭示水稻重要性状的遗传控制的分子机理，并为从基因组水平上对水稻实现遗传改良铺平道路。另一方面，与其他农作物相比，生产水稻需要耗费大量的水资源，生产效率低，受干旱的影响较大。根据测序得到的精确序列，科学家可以加速对传统水稻的育种改良，培育出耐干旱、耐疾病以及能在寒冷气候和高纬度地区生长的新型水稻品种，从而满足日益扩大的粮食需求。而且，作为公认的模式植物，我们研究水稻的基因组，还有助于了解小麦、玉米等其他禾本科农作物的基因组，从而能够举一反三，带动所有粮食

作物的基础与应用研究。比如，利用水稻基因图谱寻找控制白粉病和锈病这两种农作物主要病害的基因。玉米基因图谱的应用也与水稻类似。

可以预见，基因图谱的研究和应用对农业生产的影响不仅是产量和品质，甚至是生产方式。科学家可根据水稻、小麦、玉米、高粱等作物的遗传信息，从基因图谱上获得所需的基因，从而培育出新的良种，在产量、抗性、雄性不育等问题上获得突破。

不过，从目前来看，常规育种仍是农作物应用最广泛和最有效的育种途径。但在常规育种最重要的一个环节选择上，包括在亲本选育和杂交后代的自交系选择，将分子标记技术与常规育种相结合，将使选择变得更准确、更快速、更廉价有效。

“东方魔稻”

尽管基因图谱为我们提供了美好的前景，但也有学者认为，利用基因图谱开展相关生产实践，需要一个漫长的过程。如果基因图谱不能马上为我所用，在目前的生产中，超级杂交水稻或许是一个很值得期待的技术手段。因为“从播种到收割，只要4个月的时间，就能立马看到效果”。

所谓超级水稻，是指比现有水稻品种在产量上有大幅度提高，并且兼顾品质优与抗性强的新型水稻品种。

上世纪60年代，世界主要产稻国通过广泛推广应用矮秆，高产品种，水稻大面积产量得到了大幅度提高，史称“绿色革命”。我国继通过矮化育种实现了水稻单产的第一次飞跃后，又于20世纪70年代应用三系法杂交水稻育种，实现了水稻单产的第二次飞跃。然而，此后出现的水稻品种产量潜力徘徊局面，一直到20世纪90年代中叶都未得到明显改善，粮食安全问题再次受到了广泛的关注。

为早日实现水稻单产的第三次飞跃，我国科学家于1996年提出实施水稻超高产育种(超级稻育种)设想，即采用理想株型塑造与籼粳杂种优势利用相结合的技术路线，大幅度提高水稻单产。经多年努力，中国超级稻育种，尤其是超级杂交稻育种取得了重大突破，一些新组合在百亩、千亩连片规模上亩产700千克，小面积达800千克。

不过，近年育成的新品种(组合)的综合性状尚不尽如人意，其米质和抗性尚有待于进一步提高。换句话说，目前的超级稻在原有品质和抗性的基础上，实现了产量潜力的突破，这仅仅体现了狭义的超级稻概念。要实现产量潜力、抗性和米质的全面提高，也即广义的超级稻概念，现有常规技术已显得不足，超级稻育种技术亟需分子技术来提升。

可喜的是，不久前，有报道称，我国科学家破译了超级杂交稻的遗传密码，并发现一些与稻米品质、光合作用等超高产因素相关的基因位点。这些关系到水稻高产、优质、抗性的重要基因位点和特殊基因位点的破译，将会为超级杂交水稻的培育工作起到重要的作用。

告别廉价时代

近期，随着各地谷物收获并陆续流入市场，全球的粮食危机开始缓和，但联合国粮农组织警告说，鉴于需求增加及出口限令，全球粮食大丰收依然无法让粮价出现较大下跌，贫穷国家在粮食进口方面的预算费用仍难以下降。粮价短期内不可能跌回到以前的低水平，“廉价食品的时代结束了”。