ENCODE

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人类基因组计划已经完成接近十年了啊，不是号称堪比“曼哈顿计划”和“阿波罗登月”么？为什么生命还是这样继续，没有什么东西在某国上空爆炸，也没有人宣称这是他的一小步呢？难道又是某些邪恶组织的炒作，使人类基因组计划躺着中枪？其实不然，计划的完成本身是非常伟大的，只是，人类太渺小了，要想弄清上帝究竟有没有掷骰子，还是有很长的路需要去走。正如本文将提到的encode一样，就是这慢慢探索路中的一大步！

生命的天书

如果说人类基因组计划是为了精确地撰写生命之书，那么当2003年，这个堪比“曼哈顿计划”和“阿波罗登月”的工程收工的时候，科学家们却发现，他们仍然看不懂这本谜一样的天书，仍然不能完全揭示生命的奥秘。同年9月，一项名为“DNA元件百科全书”（The Encyclopedia of DNA Elements，简称ENCODE）的庞大“解密计划”渐渐开展起来了。终于，历时9年，耗资1.5亿美元，来自5个国家32个研究机构的442名科学家，终于在2012年的9月5日以同时发表30篇论文的方式，向世人展示他们杰出的研究成果，宣告这个继人类基因组计划之后最大型的国际合作项目的完成。然而颇为讽刺的是，在这最近的几十年里，ENCODE这部天书中的研究主体，却被普遍认为是没有生物意义的“垃圾DNA”。

此垃圾非彼垃圾

要说人体内有一点垃圾你也许能接受，但是有的“垃圾”永远地存在于你的体内，你能接受吗？1972年，一位名叫Susumu Ohno的遗传学家提出“垃圾DNA（Junk DNA）”这一概念，并在随后的几十年里，这一概念被用来形容那些基因组上没有生物学意义的非编码DNA序列。由于当时的人们普遍认为蛋白质才是决定生物性状的关键，同时也没有一种好的理论和技术手段来解释这些“垃圾”存在的原因，于是在这随后的时间里，“垃圾DNA”这一观念，渐渐根深蒂固起来，并影响着人们对于基因组的认识与研究工作，而著名的科普刊物《科学美国人》（Scientific American）甚至宣称，这一“邪恶”的观念，已经迟滞了人们对基因组学的研究。

2003年人类基因组计划完成之后，人们发现人类的全基因组包含了超过30亿个碱基对，大约20000个基因，但是把这些基因的序列加起来，却仅仅占全基因组长度的1.5%！这个数字，甚至没有某些植物和毛毛虫的多！难道这么1.5%就能解释同卯双胞胎的差异，能帮助人们找到各种疾病的原因？难道作为地球主宰的人类，基因组中的98.5%竟然是垃圾？难道造物主能容忍一部100分钟的电影，有98.5分钟都是广告？人们疑惑了，质疑了，并且开始行动了！

发现意味着挑战传统

十年磨一剑，虽然这个计划还有需进一步补充完善的地方，但是，它已经颠覆了我们的传统思维，将我们带入了一个新的基因组时代。

正如基因这个词，“DNA或RNA分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列”这一解释已经植根于我们的脑海中几十年了，并且已经将DNA序列与生物性状两者间画上了根深蒂固的等号。然而当ENCODE这部生命天书完成，科学家们发现多达400万个基因开关和功能调节因子占据着大约20%的基因组序列的时候，基因的概念也随之动摇而变得陈腐了。想象一下，每个基因对应着差不多200种各类型的调节方式，而不同的调节方式又决定着差异的生物性状，那么真正影响生物性状的，或者说生命的精髓，不应该是那些核苷酸序列本身，而是那些丰富的调节方式，是那些调节后的转录产物。于是就有人提议，基因的概念是否已经过时，是否应该重新定义为那些具有生物意义的转录本？新一轮的争论由此开始了。

以前生物医药研究的重点在于寻找导致疾病的致病基因，虽然发现了这么一些基因，也解释了一些疾病的机理，可是，几十年过去了，并没有更多的疾病被人类所攻克。对于这种瓶颈，科学家们疑惑不已，怀疑是技术手段的缺陷或是筛选的样本不够充分，抑或是有些新的基因并没有被发现。与此同时，人们也发现，同一种治病手段，用在不同人的身上，所起到的效果并不一样，甚至有时导致截然相反的结果。这种差异被人们解释为环境和遗传共同作用的结果，然而环境是如何去影响并调控机体的，却又没有完美的理论和机制去解释。种种疑虑随着ENCODE的完成，得到了一种较为合理的解释。疾病的产生，也许并不是某些基因的缺陷，而是复杂的调控网络出现了紊乱，而人与人个体的差异，恰恰也是源于这种调控网络间的差异，同一种手段去干扰这种网络，自然会得到不同的结果。因此，伴随着这种机制的逐渐揭示，个体化医疗必将走近人们的视野，诊断、治疗这种传统的医疗模式也将被逐渐淘汰，代之以检查、分析、制订个体医疗计划、治疗这种新型的医疗模式，疾病预测和治疗手段也将更加人性化和精确化。

激动之余请淡定

当然，面对这样重大的科技成就，我们仍然需要摆正心态，以一种客观的态度去观察判断。正如“垃圾DNA”这一概念，我们也不能因此就极端地将它摈弃，毕竟这些概念都是伴随着我们对生命的一步步探索而诞生的，它见证着我们探索真理的过程。ENCODE的完成也仅仅说明80%的基因组是可能有生物功能的，而且我们还没有完全弄清楚它们的机制，也没有确定剩下的20%究竟是不是“垃圾”。也有证据指出，去除部分序列的小鼠仍然能够健康地长大。所以，我们仅仅可以指出，“垃圾DNA”也许不是“垃圾”，而不能说“垃圾DNA”根本就不应该存在。

ENCODE虽然完成了，可是我们仅仅是证明了这些DNA元件的存在，并没有真正掌握这些信息，也没有将其机制完全阐明，更没有将其应用到个体化医疗等领域中。所以现在应该做的不是欢呼雀跃，而是冷静地面对、分析这些宝贵的数据，真正地看懂这部生命的天书。