探究全人类生命奥秘的完整“拼图” 上海已成为全球三大表型组学研究中心之首

证券时报记者 陈雨康

以“共享创新 共塑未来：构建科技创新开放环境”为主题的2024浦江创新论坛（第十七届）9月7日至10日在上海举行。在9月7日召开的“国际人类表型组：表型组与精准医学”专题论坛上，记者了解到，我国已率先对人类表型组计划进行了战略性科研布局，在表型组学基础研究领域已处于国际领先地位。这是在生命健康领域抢抓新一轮科技与产业革命重大机遇、实现生物科技自立自强和中国创新引领全球的关键“先手棋”，将成为上海国际科技创新中心的标志性工程。

表型是生物体的生物特征，表型组是指生物体从胚胎发育到成长、衰老、死亡过程中所有宏观与微观生物学性状的集合，是基因与环境以及二者互作的产物。现代生物医学的核心问题之一是破解宏观表型（例如健康与疾病）的微观机制。人类表型组计划的终极目标就是对大规模人群队列开展跨尺度、全周期的人体系统精密测量，探寻疾病与环境、表型之间的关联，探究全人类生命奥秘的完整“拼图”，创造改善人类健康的新范式。

据了解，人类表型组是人类基因组之后生命科学研究的又一战略制高点和原始创新源。人类表型组国际大科学计划将通过对大规模人群队列开展跨尺度、全周期的全景精密测量与数据系统解析贯穿和破解基因-环境-表型之间以及宏观-微观表型之间的关联与调控机制，为生物医学绘制新一代“人类表型组导航图”，最终帮助实现对疾病与健康的精准干预。

中国科学院外籍院士，美国四院（美国国家科学院、美国国家工程院、美国国家医学院、美国艺术与科学院）院士、国际人类表型组研究协作组联合发起人勒罗伊·胡德（Leroy HOOD）表示，人们通常认为，保持健康需要关注锻炼、饮食、睡眠、压力管理等方面，这还停留在传统的健康观念。人类表型组计划能够带来的是大数据驱动的科学健康。它包括对人类基因组和表型组的综合评估与分析，从而识别个体的营养缺乏并有针对性地进行补充，纠正异常的临床生化反应，并瞄准出现症状前的健康-疾病演变阶段，反向追踪和改善生理衰老与代谢。这些成果若能与传统健康观念进行互补，就可以更好满足个性化的健康需求，促进个体的生命健康。

从产业发展的角度来看，人类表型组计划将绘制下一代从宏观到微观各尺度表型与基因间关联的“导航”图谱，发展未来生物医学基础共性技术体系，策动生命科学新一轮体系化原始创新，并为引领生物医药产业变革、培育大健康产业新兴增长极提供持久动力。

近年来，在国家和上海市的支持下，复旦大学等国内顶尖科学团队以发起“大科学计划”、推动“创新策源”和“范式变革”为使命，采用“分布式协同、工程化推进”新模式加快推进人类表型组大科学计划的各项先导研究，目前已取得突破性进展并达成四个“全球第一”：建成全球首个跨尺度多维度人类表型精密测量平台并建立全套SOP体系；完成全球首个每人测量2.4万个表型的健康人群表型精密测量千人核心队列，采集超过1400人；绘制全球首版人类表型组导航图，发现150余万个表型间强关联；研发全球首个多组学标准物质“中华家系一号”，并获颁8个国家一级标准物质认证，相关产品已被欧洲EATRIS大科学设施引进并使用。

数据系统是开展和推进人类表型组计划的关键基础。共建全球多中心的人类表型组协同系统（PhenoBank）是人类表型组计划的重要国际共识，也是上海国际人类表型组研究院承担的重要基础建设任务。目前，PhenoBank的主要框架搭建和首个数据集建设已经完成，进入运行测试阶段，预计年内将正式启用。金力院士团队已经形成1个表型组自然人群核心队列和包括儿童先心病、高原习服、原创降糖药临床试验等8个专项队列的深度表型组数据集，数据总量超过5PB。

胡德表示，中国在表型组学基础研究领域已处于领先地位，上海是全球三大表型组学研究中心之首（另外两个为西雅图和特拉维夫）。上述工作基本奠定了中国在人类表型组国际大科学计划中的引领优势。

记者从该场论坛上获悉，为了始终确保我国在人类表型组研究中的国际引领地位，加快科学发现和应用转化，未来我国将以全面实施上海市市级科技重大专项“国际人类表型组（二期）”为抓手，聚焦“保持引领优势”和“抢抓早期收获”两大主线，着力突破四个方面的关键问题： 一是持续迭代升级人类表型组导航图并对加强关联与机制验证研究；二是加快构建分布式国际国内人类表型组协同创新系统PhenoBank；三是加强推广表型组学研究范式；四是加快推进表型组计划研究新发现和新成果的示范转化应用。