HGP:25年的知行与思鉴

<正>25年前,也就是四分之一个世纪前的1990年9月底,人类基因组计划(HGP)正式启动——作为一种以科学联盟为基础的大科学模式的运作,影响巨大、收获颇丰。作为HGP领军人物的埃里克·D·格林(Eric D.Green)、詹姆斯·D·沃森(James D.Watson)和弗朗西斯·S·柯林斯(Francis S.Collins)先后担任了HGP核心机构的美国国立人类基因组研究所所长,值此HGP 25周年之际,他们对HGP的成功与影响总结了六条经验,值得科学界人士深思和借鉴。     

新大陆:探秘脑科学

<正>继人类基因组计划(HGP)之后,人类开始向自然科学的最后一块疆域——大脑——发出了挑战:在欧洲和美国先后宣布启动"人脑计划"研究之后,中国的"脑科学计划"也呼之欲出。6月28日,以"新大陆:探秘脑科学"为主题的第41期上海科普大讲坛上,来自中、美、欧等国的科学家向公众解读了各国的"脑科学计划"。自2013年1月启动的欧盟"人类大脑计划",在未来10年内将投入10亿欧元,除了重点研究医学和神经科学外,还有未来概念的计算机技术。本次主讲嘉宾、瑞士洛桑理工学院的欧利弗教授认为:"如果我们弄清人脑电信号的传输机制,就有望开发出模拟大脑机制的计算机。同样将历时10年、总投资约45亿美元的美国"大脑基金计划"将从     

医学遗传学之父——维克多·奥蒙·麦库斯克

遗传学是生命科学的一个重要分支学科,孟德尔和摩尔根的遗传学定律奠定了经典遗传学的基础,1953年沃森和克里克DNA双螺旋模型的提出使遗传学研究开始深入到分子水平,而2003年4月人类基因组计划(Human Genome Project,HGP)的提前完成则标志着遗传学进入到一个新的时代.遗传学之所以能够取得如此迅猛的发展,与多位科学大师的奠基性工作密不可分,其中刚去世不久的维克多·奥蒙·麦库斯克(Victor Almon McKusick)就最早将遗传学应用于临床并积极倡导HGP的实施,对遗传学发挥了重要的推动作用[1].     

人类基因组计划现状与展望

人类基因组计划(Human Genome Project,HGP)是美国科学家于1985年在能源部(DOE)的一次会议上讨论酝酿,诺贝尔奖获得者Renato Dulbecco于1986年在<科学>(Science)杂志上发表的一篇短文中率先提出的,旨在阐明人类基因组DNA长达3×109碱基对(base pair,bp)的序列,发现所有人类基因并阐明其在染色体上的位置,从而在整体上破译人类遗传信息.美国于1990年正式启动HGP,计划于15年内提供30亿美元的资助,在2005年完成人类基因组全部序列的测定.欧共体、日本等发达国家和巴西、印度、中国等发展中大国也相继提出了各自的基因组研究计划.在过去的十年中,由于各国政府、科学界和工业界的共同努力,HGP作为全球性的合作项目已取得重大进展,一批重要模式生物的全基因组序列相继完成,2000年春天即获得了人类基因组序列的工作草图,而最终完成序列图可望在2001年实现.同时,功能基因组学的研究已经全面展开,将极大地推动生命科学、医学、生物技术和制药工业的进步.回顾HGP的历史,分析其现状,展望其未来,对于我国生物医学及相关产业的发展,必将产生重要的启迪.     

“大脑活动图谱”的研究费思量

美国总统奥巴马在2013年度的国情咨文中提到了大脑活动图谱(Brain Activity Mapping,BAM)项目计划,与此同时,欧盟委员会以10亿欧元启动了相关的人脑计划(Human Brain Pro-ject,HBP)。这引起     

大脑结构中究竟有些什么？

●尽管神经科学取得了辉煌的成就,但我们对于大脑究竟是如何工作的仍知之甚少。继美国大脑神经组织解剖图编制计划、人脑连接组计划,今年1月,欧盟委员会为欧洲＂人脑计划＂注资10亿欧元,4月,奥巴马政府承诺为＂大脑活动图谱＂计划提供1亿美元的研究经费。或许,一个＂复制＂人类大脑的时代已经来临。     

人类基因组计划十岁了!

为纪念人类基因组计划(HGP)执行10周年,《自然》杂志4月1日推出一组"人们基因组计划10年"的专题稿,邀请了几位重要当事人撰文,从中人们可以读到这一领域的重量级科学家对基因组科学如何应用到治病防病健康领域的思考,并随着他们走进后基因组时代的第一个十年——使基因组研究成果真正造福于人们的日常健康。——编者     

狗尾巴左摇右摇意义不同

正以往的研究发现,狗儿在感觉到正面情绪(例如看见自己的主人)时尾巴会朝右边摇摆,而在感觉到负面情绪(例如看见一只不友好的同伴)时尾巴会朝左边摇摆。这种摇尾巴行为的差异反映了狗儿的大脑活动不同:左脑激活导致尾巴向右摇摆,右脑激活则导致尾巴向左摇摆。那么,一只狗向左或向右摇摆尾巴对其他狗儿来说是否     

大变革时代到来了吗?

美国国立卫生研究院(HIN)院长弗朗西斯·柯林斯(Francis Collins,下图)曾是人类基因组计划(HGP)牵头人,被公认为该研究领域的领袖人物。在纪念人类基因组计划执行10周年之际,柯林斯应《自然》之约撰写的这篇文章中,回顾了过去十年来人类基因组学的发展,并从技术、政策、伙伴关系、药物基因组学和个性化药物的未来等总结出五条关键的经验教训。     

意识的一种神经理论

20世纪90年代，国际学术界形成研究意识问题的一个高潮。在众多研究者中，涌现出两位风云人物，一位是刚刚去世的克里克(F．Crick)，另一位是埃德尔曼(G．Edelman)。此二人都是诺贝尔奖获得者，而且有趣的是得奖内容都与意识问题无甚关系。克里克因提出DNA双螺旋结构模型而闻名于世．后来转向意识研究，出版有《惊人的假说》(1995年)。近几年。两人每年都要在高档杂志上发表一篇总结性和评论性文章。     

解读大脑活动图谱

将思维停在此刻:通过BAM项目开发的新技术可以监测巨大的神经元集群,当神经兴奋时,可以将其电路的静态图片变成活动的据《纽约时报》披露,奥巴马政府拟在下一财年预算提案中推出一个大科学计划项目——大脑活动图谱(BAM)计划,旨在拓展     

我们将永生不死?

未来医学的发展将使人类活得更健康更长寿。在未来的世界里,人们或许能够看到自己的曾曾孙子长大。①打造"永生不死"之身科学家称,人类在未来20年将实现"长生不老"的梦想。不久前,俄罗斯媒体大亨德米特里·伊茨科夫对外披露,他将实施一个名为"俄罗斯2045"的惊人计划。该计划也被称作"阿凡达计划",其目的是通过先进的科学技术延长人的生命,直至实现"不死之身"。据说该计划目前已获俄罗斯科学教育部大力支持,已有5000多名科研人员和志愿者报名参加。     

基因信息:保护·歧视·掠夺

随着人类基因组计划(Human Genome Project,HGP)的实施和进展,基因伦理学已引起广泛关注.国际人类基因组组织(HUGO)从一开始就明确规定要进行相关的伦理、法律和社会问题(ethical,legal,and social implication,ELSI)研究.     

科学探索——前所未知的漫长旅程

美国航空航天局(NASA)的"航行者"号太空船于1977年发射升空,该太空计划改变了人们对太阳系的看法.现在已是第40个年头了,"航行者"号仍在不断的发回有关星际空间边界的信息.在此,3位当年参加该计划的科学家回忆起这次太空计划中的一些详情和一些具有特殊意义的时刻.     

利用大脑活动图谱寻找神经元代码开启之锁

科学家们虽经几十年的研究,但迄今仍未搞清楚神经元放电是如何解码人类思想和行为的。为了解开此过程之谜,一组科学家提出了一项雄心勃勃的大脑活动图谱(BAM)项目计划,旨在将大脑中每一根神经元活动绘成图谱,     

“人脑计划”出台前后的故事

<正>随着人脑研究计划的进展和扩充,它开始像似一个大规模的社会实验活动,正在成为一个为社会关注的热点,受到公众的密切关注。而主导BRAIN计划的NIH、NSF和DARPA一直彼此保持沟通,然而,白宫迄今无意对它们之间的协调进行干预。有科学家为此担忧,如果没有顶层规划,BRAIN这样庞大的计划是难以完成的。     

期待更多个人基因组解密

克雷格·文特(Craig Venter,下图)是人类基因组计划(HGP)的另一个知名领袖,他领导的私营企业赛莱拉基因组学公司不仅加快了整个人类基因组计划的进程,而且创建了有效推进生命大科学项目的新模式。他在这篇文章中称,基因组数据很快将成为一种商品,下一个挑战——把人类的遗传变异与生理学和疾病联系起来——将和十年前基因组科学家面临的挑战一样伟大。     

基因组研究引发的伦理思考

人类基因组(human genome)是人类遗传物质的总和,人的全部基因(约3～4万个)就载于总长32亿个碱基对的DNA分子上.人类基因组计划(HGP)旨在测定人类基因组全序列,并在此基础上解释和阐明人类遗传物质的结构和功能.人的生理过程和完整的疾病基因谱已经成为分子水平研究的目标.作为分子医学(molecular medicine)基础的人类基因组研究,必将极大地提高疾病诊断、治疗和预防的水准,服务于提高生存质量和造福民众的崇高理想.     

世界上首次尝试建立模拟大脑的计算机计划启动模拟大脑:灰质、蓝质

对人类而言，已知的最复杂的东西当属人的大脑了——它不仅复杂，而且它还是目前科学无法解释的为数不多的自然现象之一，即意识的中心：因此，试图复制出一些缺乏了解的东西似乎是狂妄自大的。但是你不得不在某个地方开始这项工作：IBM公司和瑞士洛桑联邦高等工业学院(EPFL)计划通过用“硅”复制的方式开始这项工作，用专业术语说——硅是大脑的建筑材料之一。     

国外先进技术集锦

本期封二、三是国外先进技术成果部分图集。封二图1～4向我们展现了“亚丽安”火箭系列中的部分情况。该火箭系列为何取名“亚丽安(ariane)”,据说,1970年初,当时欧洲的宇宙开发计划混乱,没有明确的方向。那时法国国立宇宙研究中心正着手进行一项火箭制造与发射计划,一位工业部长希望该项计划成