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人类基因组图谱完成侧记

《光明日报》 薛福康

  6月26日上午10时(美东部时间),美国总统克林顿在白宫举行记者招待会,郑重宣布,经上千名各国科学家历经10年的艰辛努力,被比喻为“生命天书”的人类基因组草图已经完成(见图)。美国的媒体称此为“人类历史上10万年一遇”的重要事件。这种评价是否夸张还真不好说。但几乎可以肯定的是,这一科学丰碑对人类社会的影响究竟有多大?人们现在的预测恐怕总是不够的。
  至少,在可预见的将来,人类通过对基因的认识和操纵,在一个人的胚胎刚刚孕育时,就未卜先知,算出他生老病死的天命,并且可以未雨绸缪,改变他的天命。什么癌症、心脏病、糖尿病和老年痴呆症等等现在仍令人束手无策的疾病都将可能被降服。这是多么巨大的全人类利益!这中间又潜藏着多么巨大的商机?


公私竞争起风烟

  难怪国际人类基因组计划在1990年10月1日启动时,就计划至少投入30亿美元,用15年时间来完成这一浩大工程。它从一开始就提倡“国际参与,免费分享”的公益宗旨。但这一计划隐含的经济价值太大了,使它不可避免地要经历一番争夺。果不其然,1998年5月,私营的塞莱拉公司在华盛顿近郊应运而生。它一问世便与国际人类基因组争抢进度,以图垄断这一“生命天书”的专利权,在将来源源不断地获取天文数字般的利润。塞莱拉公司一再宣布将提前完成这项攻关。今年4月,更是先声夺人,突然宣布已基本完成人体基因的全部测序工作,并可在3至6个星期内拼接成人体基因组草图。在这种形势下,国际人类基因组计划不得不在今年5月宣布要把完成时间再提前2年。但这个时间表仍然落后于塞莱拉公司宣布的进度。
  两者的争论除了是否要将数据公之于众,让社会共享外,还牵涉到“人类基因组图谱的发明权属谁?”(这一点不仅事关专利权,极可能还将影响谁得诺贝尔奖)“谁家的图谱更完整、更精确、更有用?”等等。在争论中,国际基因组阵营指责塞莱拉从网上取走了不少已公布的基因排序资料,还指责塞莱拉的基因序列中存在着许多连结不上的缺口,不是合格的测序。塞莱拉方面则反讥国际集团虽然号称完成了97%人类基因的测序,但迄今为止只完成53%的基因序列拼接。这好像是一本书的页码虽然理顺了,但每一页上的字却是杂乱无章的,仍然让人读不懂。

“让那些家伙合起来干”

  这场争论的主角是国际人类基因组计划实际负责人柯林斯,以及塞莱拉公司董事长兼首席科学官文特尔。他们的笔墨仗惊动了美英两国的政府。今年3月,克林顿总统和布莱尔首相发表了一项联合声明,主张所有的人类基因组信息应让全社会免费分享。4月初,克林顿又给白宫科学顾问兰尼下了一道手谕:“你去解决这个难题……让那些家伙合起来干。”
  其实,争论的双方从去年底就开始接触了。12月29日,文特尔和柯林斯举行了首次谈判。双方“话不投机半句多”,一谈就崩,不欢而散。此后又举行的几次谈判也没什么进展。到今年2月,首轮谈判宣告彻底失败。文特尔表示决不再与柯林斯对话。
  第二轮谈判是今年3月开始的。事前塞莱拉方面的一位科学家接触了国家卫生研究院人类基因组研究所的代理所长(以前是柯林斯)基尔希斯坦,希望举行新一轮谈判,但不让柯林斯参加。可是在最后一分钟基尔希斯坦还是把柯林斯拉了进来,他保证柯林斯只带耳朵不带嘴。柯也发誓将像和尚一样缄默不语。可是谈判一开始,柯林斯还是忍不住发了言。文特尔当时提出的解决方案基本就是现在达成的这个协议,但是那一次谈判还是失败了。双方的主要分歧是无条件公开数据的问题。文特尔不反对公开数据,但要求采取保护措施,使塞莱拉的竞争对手不能把数据重新包装以后拿去出售。
  柯林斯一直处于各方的压力下,要他设法同文特尔解决人类基因组图谱发明权的争论。经过一段时间的冷却,4月里的一天,他给能源部人类基因组研究负责人佩特里诺斯打了个电话,说:“让我们再试一下吧。”
  5月7日,在位于华盛顿市郊的佩特里诺斯家里,柯林斯和文特尔又见了一次面。预料到这将是一次艰难的谈判,佩特里诺斯刻意把气氛弄得轻松一些:三个人吃着比萨饼,喝着冰镇啤酒,寻找着可能的妥协方案。据佩特里诺斯事后描述:“那天他们两位那种紧张的神情我可是从没见过。”“五七会谈”并没有达成共识,但是双方都认识到,如果这样一件具有重大历史意义的好事情最终竟以两派互相攻讦的形式载入史册,那实在是不光彩。
  5月24日,柯林斯与文特尔又在佩特里诺斯家里举行了第二次谈判,双方同意协调宣布图谱完成的时间,但没有同意一起会见记者。
  5月30日,在佩特里诺斯家里边吃晚饭边举行了第三次谈判,双方同意在同一天进行宣布,但没有同意共同发表研究报告。
  6月21日,在佩特里诺斯家的地下室里又举行了一次晚饭谈判,双方同意在6月26日这一天共同宣布这一成果。
  现在外界还难以知道两人最后达成了什么样的协议,很可能不是广泛的共识,但至少他们同意了以共同宣布的方式来公布这一伟大的科学成果。除了一起参加克林顿宣布人类基因组草图已经完成的新闻发布会,柯林斯和文特尔随后又在白宫的新闻发布室共同举行了答记者问。国际人类基因组计划和塞莱拉公司还将于今年9月同时在《科学》杂志上发表各自的研究报告。两方还可能召开专家会议讨论双方取得的研究成果,取长补短,以获得一个更好的、使双方都获益的最终成果。
  科学界人士认为,现在还很难判断国际集团和塞莱拉完成的图谱那个更好,但毫无疑问的是,如果两家能够进行合作,则可以获得一个质量更优的图谱。

文特尔与塞莱拉公司

  人们普遍对塞莱拉公司当初想把它完成的人类基因组图谱据为己有的行为颇有微词,但实际上塞莱拉公司和文特尔本人在与国际集团的竞争中,创造了很多先进的实验方法和手段,他对这一伟大工程的贡献是不可抹杀的。塞莱拉公司在6月26日那一天还单独举行了一场新闻发布会,宣布已将人类23对染色体的35亿个碱基对按照自然顺序排列出来。塞莱拉的超级计算机为此进行了480亿亿次计算。
  文特尔说:“这是历史上第一次对人类遗传密码进行线性排列。”刚刚卸任的美国国家卫生研究院前院长瓦默斯表示,塞莱拉的数据是“正确的和完整的”。
  现年53岁的文特尔本人也是个传奇人物。尽管他在科学界是个有争论的人物,但能以一家私营机构为阵地同国际集团竞争,而且毫不逊色,足见他的管理和研究功力非常人可比。文特尔在高中时游泳特别出色,但是学习却不怎么样,只是勉强毕了业。高中毕业后没上成大学,却在35000名想当海军的应征者中以最高智商入伍,当了一名医院看护。到越南参战几年后,他整个思想发生了变化,认为人生苦短,必须好好把握每一天。
  从越南回来后,他一口气上了6年大学,读到研究生毕业。后来便进了美国国家卫生研究院的脑神经研究所。后来在申请基因专利的问题上与同事发生分歧,文特尔和他的夫人便离开国家卫生研究院,下海办起了自己的基因研究所。他发明的“散弹枪”基因测序法在学术圈内有颇多争议,但迄今为止全世界已破解基因密码的近30种有机物中,三分之二是他的研究所完成的,其质量得到学术界的公认。
  1998年,一家名叫应用生物系统公司的单位开发出一种新的测序仪,速度比现有仪器快5倍。文特尔立即与那家公司成立了一家合资公司,取名“塞莱拉”,是拉丁语“快捷”的意思。塞莱拉的加盟打乱了国际人类基因组计划的研究节奏。一场竞赛开始了。以后的发展就是本文前面讲述的故事。其实迄今也还不到二年的时间。在此期间,塞莱拉的股票从15美元涨到320美元,又跌到过50美元,可谓大起大落,看得华尔街的股市行家眼花缭乱。
  塞莱拉为研究人类基因组已经投入了数亿美元的经费,现在图谱向社会公开,是否意味着前功尽弃呢?文特尔对此胸有成竹。他说,现在人类基因的遗传符号虽然都列出来了,但是,真正要利用基因为人类服务还必须搞清楚具体基因的具体功能。这方面的科研成果可以申报专利。一种用途广泛的新药销售额动辄十几亿美元。塞莱拉在这方面仍大有作为。(2000.06.30)