Facebook Pixel
訂閱
快速註冊 已是會員,立即登入

為您推薦

會員權益

陽明.榮總定序人類基因 台灣生物科技進入新G7

謝宏媛
user

謝宏媛

2000-01-01

瀏覽數 24,050+

陽明.榮總定序人類基因 台灣生物科技進入新G7
 

喜歡這篇文章嗎 ?

登入 後立即收藏 !

本文出自 2000 / 1月號雜誌 第163期遠見雜誌

一九九○年,當「人類基因組計畫」(HGP)開始時,全世界都在觀望這個美國近代由國家推動的第三個大型科學研究(第一個是導致原子彈發明的曼哈坦計畫,第二個是登月計畫)。大家心裡的疑惑是,花這麼多錢、人力和時間,究竟值不值得?

三、四年後,英、法、德、日等國由政府資助的研究團隊,紛紛加入HGP的行列,分配不同的基因序列責任額。時至今日,已經沒有人對這個計畫的重要性有任何懷疑。

HGP的公共資料庫,可不是隨便就能加入。除了必須有大規模定序基因的能力(目前全球只有包括台灣在內的七個國家在做),還必須在成本的壓力下,維持良好的品質。在美國,包括史丹佛大學在內的三個基因定序團隊,今年三月就是因為成本太高,品質又不如美國另外三個團隊,而被美國政府取消贊助資格。

令人雀躍的是,台灣人有能力參與HGP計畫,在基因定序的歷史時刻中留名。陽明大學和榮民總醫院一組人員,已經在國科會和國家衛生研究院的支持下,找出第四號染色體上,超過一百萬對鹼基的排列順序。並且向國際基因銀行註冊後,於去年十二月底公布在網站上的公共資料庫。

第四號染色體已完成的基因序列,最長的一段約為三十多萬對鹼基,而台灣榮陽團隊已做到四十五萬對鹼基,很快就能進一步達到一百萬鹼基完全相連的目標(相連片段愈長,難度愈高)。

榮陽團隊正進行一千萬對鹼基的定序,預計在今年夏天完成。如果向來壟斷第四號染色體基因定序的史丹佛大學團隊,真如外界預期不再繼續,那麼今夏台灣極有可能成為對第四號染色體基因定序,貢獻最多的國家(預估該染色體共有兩億對鹼基,目前定序完成的比率還很小)。

基因定序,裡子面子兼顧

除了在史上留名、帶來國際聲望之外,這個消息還有許多實質上的意義。

國家衛生研究院院長吳成文曾撰文指出,以基因資訊為基礎的生技產業,在先進國家已隱然成形,美、日的生技公司,申請專利的數量驚人。他舉例,美國Incyte、HGS、Celera三家公司提出基因專利的件數都已超過六千三百件;日本一家政府支持的生技公司,也已提出六千件基因的專利申請,預估二○○一年的申請數量將超過兩萬件。

替基因定出序列並不能申請專利,但是根據序列做出的衍生(如基因功能的定義、基因的運用)可以。在這方面,全世界都還在起步的階段。

台灣榮陽團隊所要定序的千萬對鹼基,國際上還沒有任何團隊認養,換句話說,我們能夠在第一時間掌握其中的資訊,優先提供台灣各單位運用。陽明大學生命科學院院長徐明達說,「如果我們等到二○○三年基因組計畫全部完成再來研究,那就太慢了。」

另一方面,台灣所掌握的基因定序技術以及實做經驗,是未來進一步解讀和運用基因資訊的基礎。「不會做(基因定序),就不曉得怎麼看(基因資料),」陽明大學遺傳研究所教授蔡世峰如此認為。

進行定序計畫,還能培養更多相關人才。榮陽團隊現有約六十位師生共同參與這個計畫,蔡世峰特別找了十二個生命科學系大學部學生,以工讀生的名義參與,讓他們有機會接觸這項全球頂尖的計畫。

從教授單打獨鬥,進展到六十人的團隊合作,是累積了好幾年才有的成果。

一趟旅行,奠定基因定序的信心

一九九三年開始,陽明大學的周成功、蔡世峰等教授,看到全世界的基因浪潮洶湧,經常一起討論台灣能做些什麼。起初,國際間對於該從何處切入基因研究,並沒有一致的說法,但到後來輪廓漸漸清晰,基因定序是現階段最主要的目標。

一九九六年,陽明大學和中研院的幾位學者,一起到美國參加「人類基因體組織」(The Human Genome Organization,簡稱HUGO)召開的國際會議。結束後,順道參觀了兩個基因定序中心,發現定序的技術並沒有原本想像中的困難,台灣應該有能力做。而且他們評估,基因定序是相當前瞻的工作,值得投注心力。

回台灣以後,蔡世峰便派人到美國受訓,同時台灣這邊也開始準備相關的儀器、設備和研究計畫。

【7月空中沙龍】會員免費參加>>半導體產業如何成為護國群山?

由於台灣大學肝炎研究中心教授陳培哲,已在前人的基礎上,將第四號染色體與肝癌相關的區域縮小到一千三百萬個鹼基對,而當時世界上做第四號染色體定序的,也只有史丹佛大學,所以榮總和陽明的教授,決定以此為研究標的。

一年多以後,幾次小規模(八萬到十萬個鹼基對定序)的試驗,效果不錯,於是他們正式向國科會申請百萬對鹼基定序計畫。

計畫初始,曾在國衛院綜合業務處(負責服務和教育推廣)任職的陽明遺傳學研究所教授蕭廣仁建議,為了同步建立後段「處理、分析資訊」的能力(也就是所謂的生物資訊,Bioinformatics),要儘早採購所需的電腦硬體、軟體資料庫等。

「很多單位在產生資料以後再來想怎麼運算,結果瓶頸出現在最後處理資料的部分,」蔡世峰回憶,「我們反過來,一開始就發展生物資訊,接下來就一氣呵成了。」

跨越生物學、遺傳學和電腦應用的生物資訊領域,設備好找,人才難尋。

由於生物和資訊的門檻都不低,跨領域的人本來就少,加上基因資訊爆炸,學術界和產業界的需求極大,造成供不應求的局面。

「這樣的人都被產業界(尤其是跨國大企業)吸走了,有多少他們要多少,」蕭廣仁描述,「前兩個月的《Nature》還說,德國也覺得生物資訊很重要,但最大的困難是找不到老師,連培訓出這樣的人才都沒辦法。」

前陣子,美國杜克大學醫學院院長都來詢問陽明大學的教授,有沒有生物資訊方面的人才。

陽明大學遺傳所教授周成功指出,因為生物資訊的市場還未成形,而電腦的市場又好得不得了,所以陽明在尋訪人才時,得先找有興趣的人,再以生物資訊的遠景「引誘」他,讓他們願意投入時間和精力。

幸運的是,陽明大學在這方面現有三位老師,其中生命科學系教授趙昆茂在美國念博士時,其指導教授就是做生物資訊的研究,算是科班出身。現在基因定序常用的比對軟體中,有幾個就是他當年參與做的。

台灣政府未就基因定序表態

世界上參與HGP的團隊,除了英國之外,都是由政府主導(英國由衛爾康基金會主導,但政府大力資助)。與HGP計畫相抗衡的是許多民間資本雄厚的大企業,他們在速度上力求加快,並不斷申請專利。對以非營利、公開資訊為目標的HGP計畫(大部分研究者反對基因專利)造成極大的壓力。

九九年三月,美國私人企業Cerela Genomics宣布要在兩千年六月第一個完成全部人類基因體的初稿。這個消息再度刺激學界,也讓德、法、日本政府大幅提高研究經費,連大陸也加入了HGP,誓言在今年六月完成九○%的初稿(初稿錯誤率百分之一,榮陽團隊做的版本,錯誤率為萬分之一)。

在全球「基因先進國」拚命衝刺的此刻,台灣相對沈默。

大規模定序耗費的資源非常可觀,光靠研究單位的力量,很難突破,需要國家的後援,而台灣政府尚未就此表態。

國科會和教育部撥款一百三十億的卓越計畫,去年十二月二十一日公布結果。陽明和榮總有關基因的兩個研究都獲補助,證明基因研究的重要性。去年年底,國科會也要求榮陽團隊提案說明定序的目標(據瞭解,其目標為一億對鹼基,約占第四號染色體的五○%)。

一位研究基因的科學家比喻,政府金錢外交,國際間不一定領情,但如果能將這筆錢放在基因定序,卻能將台灣推上國際舞台,因為我們擁有獨立定序的能力,不需要靠別人。「如果省下摔一架幻象戰機的錢,可以做好多事,」他惋惜地說。

如果政府不更積極地出面參與,在二○○三年以前,終究會有其他國外的研究團隊彌補第四號染色體的空白。目前單以陽明、榮總的力量,只能做出千萬對鹼基,到基因組計畫最後完成時,所占比率將會很小。

在歷史上,台灣只有這一次參與成為新G7(G指Genome,G7是七個有能力做大規模基因定序的國家,包括美、英、日、德、法、大陸、台灣)的機會。

「如果我們不做,這七個國家就變成六個,」陽明大學校長曾志朗說,「我們已經完成科學家的努力,接下來就看政府的了。」

你可能也喜歡

請往下繼續閱讀

登入網站會員

享受更多個人化的會員服務