基因组学泡沫

谢蜀生

2000年6月26日，在白宮东大厅克林顿总统以他惯常的夸张语气说：“我们祝贺第一个人类基因组草图的完成……这个影响深远的新知识，使人类治愈疾病的能力站在了一个新的起点上。基因组科学将给我们，甚至我们后代的生活带来实质性改变。它将给人类的大多数疾病的诊断、预防和治疗带来革命性的变化”。2001年2月，《自然》和《科学》杂志几乎同时发表了人类基因组草图。主持参加人类基因组计划（HGP）的科学家纷纷在各种权威科学杂志和公共媒体上发表文章，为这种乐观气氛推波助灁。他们宣告，一个以“个性化医疗”为特点的“基因组医学”时代己经到来。

10年过去了，人们并沒有感到临床医学在疾病预防、诊断和治疗上有什么明显变化，“个性化医疗”更像是一个空气中的幻影。但这10年中，基因组学的研究范围大大扩张了。各种花费巨大的“组学”（如蛋白质组学、肿瘤基因组学）纷纷出现，占用了大量科学资源。据估计，目前全球投入这类研究的经费每年高达30亿美元。近几年，科学界和公众对这种巨额投入与实际效果之间的巨大反差，纷纷提出责疑。2010年，《自然》和《新英格兰医学杂志》发表了科林斯（Francis Collins）、文特尔（J.Craig Venter）、温伯格（Robert Weinberg）、瓦尔姆斯（Halold Varmus）等科学家的文章，对过去10年基因组学研究的成绩和问题进行了评论。今年是HGP启动20周年，《科学》杂志则在今年二月份连续4期发表了若干有关基因组学的文章。该杂志主编阿尔伯茨（Bruce Alberts）还专门为此写了《基因组学的经验与教训》一文，认为“从人类基因组计划中得出的经验和教训，将为其他具有挑战性的“大科学”研究计划提供有益的帮助”。基因组学作为迄今为止规模最大（并仍在继续扩大）、花费最多的生物医学研究项目所引起的争议，已成为当前科学界的重要话题。

毫无疑问，近l0年来基因组学取得了许多重要进展，测序技术的进步大大地扩大了基因组学的研究范围和深度。但在目前测序所得的海量数据中，只有很少一部分能促进我们对健康与疾病的认识，大部份数据的意义都不明确。2010年，柯林斯在《自然》杂志发表的文章《革命来到了吗？》承认，目前基因组学所取得的成果，“在临床医学上的贡献至今还乏善可陈……还没有直接地对大多数人的健康关怀产生什么影响”。虽然“全基因组关联分析研究揭示，心脏病、糖尿病、癌症和自身免疫病患者的基因组中‘共同变异’令人吃惊地多”，但这些变异对提示疾病风险并沒有实际意义。用瓦尔姆斯的话来说：“目前医生还不会用全基因组测序的方法来诊断和预测疾病风险。这倒不是因为费用问题，而是因为测序所得的结果无法解释”。

对基因组学研究的不滿还来自它占用的研究经费太多，导致那些规模较小、创新性很强的小项目经费紧张。著名癌症生物学家温伯格指出，一个大项目会挤掉20～30个创新性很强的小项目，这是一场豪赌。半个世纪以来，小项目在不断推进了癌症生物学研究，这是有目共睹的。而肿瘤基因组学研究虽然耗资巨大，但却收效甚微。今年2月l8日，著名遗传医学家伊文斯等人在《科学》杂志发表《刺破基因组学的泡沫》一文，指出目前的基因组学研究目标无序，可应用成果很少，而且基因组科学家寻求巨额资助时，还鼓吹泡沫，不断给出许多医学承诺。实际上，疾病产生的原因很复杂，有的不仅与基因相关。比如，心脑血菅病、糖尿病、自身免疫病甚至癌症等常见慢性病，在很大程度上都是生话方式病，基因组学研究的疾病风险预测对降低这些疾病的发生率的实际效果有限。 

科学史和科学社会学家贾德森（Horace F. Jadson）一针见血地指出：从一开始，美国国会就被科学家鼓吹的泡沫迷惑了。当时，科学家承诺，HGP将在2003年完成，那时会在疾病机理和治疗上取得重大进展。但基因组计划至少还要延长到2053年，因为测序完成仅仅是开始。科学家说，“除非基因被定位、功能被确定、控制基因的因素被阐明、运作方式被解释，否则HGP不算完成”。于是“后基因组时代”来临了，各种与基因组学相关的研究被大量提出来，这些研究都耗资巨大，但必需去做。科学家说，如果不做， HGP已经完成的那些工作只是一堆意义不明的数据。这时，政策制定者除了照章买单，已沒有退路了。

现在，基因组科学家一致认为，基因组学的研究成果要转化成医学上的实际应用至少需要几十年时间。为达到这样一个目标，他们提出许多不同的方案。大科学本身就是一个复杂的系统工程，具有明显的不可预测性。在我看来，基因组科学的出现也许就是还原论生物医学终结的开始。要解决“复杂疾病”的问题，决不是还原论所能完成的。从这个意义上讲，基因组学将会被证明是生物医学史上的一个重要的里程碑。