DNA雙螺旋結構發現者詹姆斯?沃森教授2017中國行即將開始

生物探索

編者按

DNA雙螺旋結構發現者、諾貝爾生理學或醫學獎得主、樂土科學總顧問詹姆斯?沃森（James Watson）教授，將作為特邀演講嘉賓參加於2017年4月6日-7日在深圳舉辦的「2017深圳國際精準醫療峰會」並發表主旨演講。

DNA雙螺旋結構發現者、諾貝爾生理學或醫學獎得主、樂土科學總顧問詹姆斯?沃森（James Watson）教授一行，應邀於2017年3月28日至4月8日到中國內地訪問。詹姆斯?沃森教授將作為特邀演講嘉賓參加於2017年4月6日-7日在深圳舉辦的「2017深圳國際精準醫療峰會」並發表主旨演講。

1953年，沃森與英國物理學家弗朗西斯?克里克合作在英國劍橋卡文迪什實驗室提出了DNA分子結構的「雙螺旋模型」即著名的「沃森一克里克模型」，這一模型闡明了生物基因密碼的構成，開闢了生物學新學科領域，被譽為「本世紀生物學中最偉大的發現」和「生物學中的決定性突破」。自1968年起，詹姆斯?沃森博士擔任被譽為「世界生命科學的聖地與分子生物學的搖籃」的美國冷泉港實驗室主任。1994至2007年，詹姆斯?沃森博士任該實驗室主席。1989年，詹姆斯?沃森博士參與發起「人類基因組計劃」。因其對世界生命科學發展的貢獻卓著，詹姆斯?沃森博士被譽為劃時代的生物學泰斗。

沃森於1981年第一次到訪中國，在上海同50年代在劍橋大學結交的好友曹天欽（時任中國科學院學部委員，生物學部副主任，上海生物化學研究所副所長）重逢。沃森的首次中國行最開心的莫過於看見曹天欽家的一張小方椅上畫著各種分子式，因此沃森對中國科學的未來持樂觀態度。此次中國行開啟了沃森對中國科學發展的長期關注。使他萌發了為中國科學發展做些事的想法。回到美國後不久，沃森立即利用他個人的影響力直接給當時的美國駐華大使寫了信，要求駐華使館為中國學者赴美提供便利。與此同時，沃森立即著手邀請中國學者去冷泉港實驗室學習、培訓和參加會議，並親自為此落實具體費用。2006年，沃森第二次訪華。三十多年時間裡，在沃森的直接或間接幫助下，有大批中國學生學者進入冷泉港或其他機構學習深造，為中國生命科學事業高端人才的培育作出了突出貢獻。此外，2016年沃森博士欣然受聘樂土科學總顧問，願意為中國生命科學、精準醫療等前沿領域發展給予引領和指導。

據即將陪同沃森博士來訪的冷泉港亞洲CEO季茂業博士介紹：此次沃森博士訪華，有一個重要目的是推動「沃森生命科學中心」在中國的落地。沃森認為，中國現在已經成為全球第二大經濟體，科研創新實力也躍居世界前列，完全有能力在美國和歐洲之後，打造一個世界一流的生命科技創新中心—這就是以他名字冠名的「沃森生命科學中心」。該中心主要的研究方向是基於基因組和生命健康大數據的癌症精準醫療，這也是目前生命科學最前沿的領域。圍繞此中心，將形成產業園、高端孵化器、博士後站等教育和培訓基地，不斷孵化、引入前沿項目，引入和培養高端人才，形成產、學、研、投資的良性互動，創造一個生命科技產業生態系統。

這個中心的重要意義不言而喻：第一，生命科學尤其是癌症精準醫療領域的發展，直接推動改善人民的健康醫療事業、實現「健康中國」的宏偉目標。生物醫學也是目前最重要的新興產業之一，對於中國經濟轉型具有關鍵作用。第二，中美作為世界最重要的兩個國家，其頂級科學家聯手建設「沃森生命科學中心」，在人類健康和科學技術發展的高度，推動兩國關係的建設性發展，惠及世界和平和人類福祉。

發起籌建的「沃森生命科學中心」的倡議，已經得到包括北京大學、清華大學、南方科技大學等多個國內高校和研究機構的響應和支持。沃森博士此次訪華旨在為選址進行實地考察，並邀請中國學界、投資界、政府方面共同參與。

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近年來遺傳學突破性成果

2005年，由英國Wellcome Trust Sanger研究中心領導的一個世界性研究隊伍在Nature雜誌上宣布，已基本完成對人類X染色體的全面分析。這項研究是人類基因組計劃的一部分，也是最困難的一部分。X染色體DNA序列的詳細分析和X染色體上基因的活性研究為有關性染色體的進化研究、伴性遺傳疾病以及男女之間的生物學差異性研究揭開全新篇章。

2005年，科學家們破譯了一條DNA鏈是如何將右手螺旋B型DNA和左手螺旋Z型DNA連接起來的晶體三維結構。

2008年，世界進入個人基因組時代，從4月開始，相繼有DNA之父詹姆斯?沃森基因組圖譜、首個女性基因組圖譜、首個癌症基因組圖譜、首個漢人基因組圖譜出爐。這些成果為疾病的研究帶來新的視野。

2009年，基因組計劃蓬勃發展，從人類基因組計劃，到千人基因組計劃，到人類微生物基因組計劃，再到萬物基因組計劃，基因組研究計劃已經趕不上變化！千人基因組計劃尚未完成，層出不窮的基因組計劃提上議程。

2010年，誕生首個人造生命細胞，美國私立科研機構Craig Venter研究所培育出第一個由人工合成基因組控制的細胞，從而向人造生命形式邁出了關鍵一步。同年，尼安德特人基因組被破解。

2011年，DNA的第7種和第8種鹼基被確定。

2012年，ENCODE項目獲得重大突破，在經過十年的努力後，科學家們完成了解析基因組剩餘部分（非編碼區域）的工作，真正為「垃圾」正名。

2013年，Nature Methods雜誌上的研究首次在全基因組範圍內研究了不依賴帽子結構的翻譯機制，鑒定了在這一機制中作為翻譯增強元件（TEE）的mRNA序列，這些序列位於編碼區的上游，負責將核糖體招募到翻譯起始位點。

2014年，Nature雜誌報道了合成生物學重大突破，研究人員成功構建了包含一對人造鹼基對的六核酸分子人工合成細菌，首次成功實現人造鹼基對的體內複製。這一里程碑式的成果標誌著人造鹼基的研究工作正式從體外步入了體內。人造鹼基不僅在結構上模擬天然鹼基的特徵，還從實際功能出發來進行設計和優化，其應用前景之廣闊給人以無限遐想。

2015年，發表在《科學》雜誌上一項研究的結果第一次證實蛋白質的構件——氨基酸可以在沒有DNA和中間模板信使RNA (mRNA)的情況下進行組裝。研究小組觀察發現了由另一蛋白質來指定添加哪種氨基酸的情況。

2016年，《自然》上的研究發現了哺乳動物胚胎幹細胞中存在著的N6-腺嘌呤甲基化(N6-methyladenine)。儘管5-胞嘧啶DNA甲基化是唯一一種DNA甲基化的理論幾乎已成為遺傳學領域的定論，但全球遺傳學家們近40年來一直沒有放棄探究哺乳動物中除了5-胞嘧啶DNA甲基化外，是否真的不存在其他的DNA甲基化了。這項研究令這一懸疑40年的謎團終於得到破解。

2017年3月，國際頂級學術期刊《科學》以封面的形式同時刊發了4篇研究長文，介紹了真核生物基因組設計與化學合成方面的系列重大突破：完成了4條真核生物釀酒酵母染色體的從頭設計與化學合成。在合成染色體的過程中，研究人員還突破了生物合成方面的多項關鍵核心技術，比如：突破合成型基因組導致細胞失活的難題，設計構建染色體成環疾病模型，開發長染色體分級組裝策略，證明人工設計合成的基因組具有可增加、可刪減的靈活性等等。這是繼合成原核生物染色體之後的又一里程碑式突破，開啟人類「設計生命、再造生命和重塑生命」的新紀元。

備註：本文綜合自中國網、BioArt、人民網等。

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