人类遗传信息的破译将拉动生命科学产业大发展

2012-08-27 09:33 · pobee

人类遗传基因信息的破译和引发再生医学革命的万能细胞发现,它们是生命科学产业革命中最为重要的两个基本支柱,生命科学产业将围绕这两大支柱展开,从而掀开生命产业革命的序幕。人类的遗传信息的破译引起一场人类历史上新的技术革命。这场革命的重要性将远远超过人类历史上任何一次产业革命,为人类社会带来的商机将无法估量。

人类遗传信息的破译将拉动生命科学产业大发展

人类遗传信息的破译将拉动生命科学产业大发展

生命科学产业悄临 ,序幕拉开梦幻成真

如果说20世纪是IT产业的时代,那么,21世纪将会是生命科学产业的时代。

从古至今,人类一直在梦幻着:什么时候人体器官能像机器零部件那样能生产和自由替换;人们因能掌握自己身体的设计图(人体的遗传基因的所有信息)而预知由于遗传而带来的疾病隐患,预测多少年后将会患癌症、糖尿病、脑溢血、高血压等各种足以威胁人类生命的疾病。

20世纪90年代末,在生命科学领域,一场人类历史上极为重要的产业在研发当中,该产业的兴起将使人类在20世纪做的各种有关生命科学的幻想之梦,得以一一实现。

这场产业革命中最为重要的两个基本支柱,是人类遗传基因信息的破译和引发再生医学革命万能细胞的发现。生命科学的产业将围绕这两大支柱展开,从而掀开生命产业革命的序幕。

当前,人们尚沉浸在IT革命带给人们的欢乐之中,尽情地享受着智能电器带给人们的种种成果,而面对这场悄然而至的生命科学产业的兴起,尚无明显察觉。而这场产业革命的到来,必然同前几次的产业革命相同,其后果将直接带来产业界颠覆性的重组。君不见,第一次产业革命,引发了世界以纺织业为前锋的工业革命,许多传统的手工作坊、老字号店铺纷纷关停并转,巨大的工业群体出现在各个大陆。而20世纪60年代的半导体产业革命,使亚洲的日本抓住了战机,创造出了至今仍令人刮目相看的电器巨头群体。世纪转换之际的IT产业革命,则颠覆性地诞生了微软、苹果、三星等产业界的鳄鱼,将上次产业革命中涌现出来的电子行业巨头,挤压得体无完肤。

那么,新兴产业的出现将给人们带来什么样的成果,将对目前的产业带来多大的影响,尤其是对保险行业将会产生什么样的冲击,而保险行业将如何应对?本文将尝试着对遗传基因信息破译和再生医学进行简要分析,以求与读者共享。

遗传基因信息破译,生老病死先知先觉

1.遗传基因全部破译,生命科学革命到来

人类基因组计划(Human Genome Project, 简称“HGP”)是由美国科学家于1985年率先提出,于1990年正式启动的。美国、英国、法兰西共和国、德意志联邦共和国、日本和我国科学家共同参与了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。按照这个计划的设想,要把人体内约10万个基因的密码全部解开,同时绘制出人类基因的谱图。

2003年6月,一个震惊世界的消息传播开来,HGP完成了人类遗传基因信息(构成DNA的基本单位是4种碱基,每个人拥有30亿对碱基)的全部破译。

遗传基因信息的破译将意味着,一个人从生下来时所携带的各种遗传基因信息将有可能被解析,从而有可能被自己掌握或有可能被他人掌握。也就是说,一个人的生老病死信息将一览无遗地为人们所先知先觉,例如,某人的遗传基因信息中,展示了该人的有关癌方面的遗传基因有异常。例如,正常的基因排列为AGGTTA…CA…,而癌症患者的基因排列为AGGGTA…CA…,其中有一部分基因有异常。因此,只要掌握自己遗传基因的全部信息,那么就有可能预知自己遗传方面的疾病所在,大约在多少年之后,将会患某种疾病。例如,糖尿病、高血压、癌症、脑溢血等等和遗传有关的疾病。从而势必将引起一场尚未被人们所熟知的新的生物工程的革命,同时也对非生物工程的领域产生巨大的影响。

2008年1月,美国的研究机构利用上述破译技术,对人的遗传基因进行了人工合成,获得成功。这将意味着在地球上完全不存在的新生命的诞生将不是梦幻,该项技术带给人类的将是靠自己的细胞加以分裂诞生新的生命将是可以实现的、可望可及的目标。

2.解析费用天文数字,美国启动1000美元计划

众所周知,人类遗传基因信息的破译取得了成功后,那么解析每一个人的遗传基因信息和普及利用遗传基因信息只是时间问题。

但是,尽管科学进步为人类带来了可望可及的新技术,但是巨额的解析费用让人们又一次陷入窘境。

为了完全破译一个人的遗传基因信息,2001年时所需要的设备和各种试剂、解析数据等费用高达1亿美元。2003年,解析费用降低至4000万美元。经过科学家们的一再努力,如今成本已经大幅度下降,现在的解析费用,已经降到了1万-3万美元之间,解析时间需2周左右。然而,即便如此,如此高额的解析费用,也仅为少数富有阶层享用,仍无法像血液检查那样普及。

如何降低成本,普及该项生命科学的研究成果,为全人类所共同享用,成为极为重要的一项课题。

2004年,美国在前一年完全破译出人类的遗传基因信息后,立即发起了“1000美元解析人体全部遗传信息”的计划,每年投入数十亿美元的预算,研发遗传基因解析设备。

3.1000美元能解析基因,将造福普通百姓

在将近10年的开发中,今年3月,终于从美国传来了捷报,解析费用降低到1000美元的分析设备开发成功,将于今年秋天正式开始销售。

该成功意味着,第一,1000美元的遗传基因的解析价格,将从可望不可及的价格高空中,走入寻常百姓家。解析成本仅为开发时的四万分之一。

第二,癌症等疑难病症的遗传基因检查只需几个小时的时间。通过解析,即可查明病因的形成机理,并对症治疗。

第三,可以预计一旦普及之后,各种针对修正或改变遗传基因的治疗法和药物将大量涌现,人们可以根据各自的基因情况,就像中药处方那样,西药也将因人而异进行制药(个性药),而大批量生产成药(共性药)的产业将会相应减少,西药房也将变成西药铺或西药加工厂而对症制药。

人类的遗传基因信息的破译(解析)是生物工程的科学家们带给人类社会的礼物,其将引起一场人类历史上新的技术革命。这场革命的重要性将远远超过人类历史上任何一次产业革命,为人类社会带来的商机将无法估量。

基因测序价格下降给个体化医学带来新的希望

Bill Banyai,作为Complete Genomics公司(简称CGI)的光物理学家,助推了这种改变。在他开始开发一种基因测序仪时,他曾在两家计算机网络创业公司工作过的背景给了他很大的帮助。要设计一台能自动运行、极大降低绘出人类基因组30亿碱基对图谱的成本的仪器,他在数字化方面的专业知识是必不可少的。

低成本基因测序将带来个体化医疗的新时代,为癌症及其他严重疾病的治疗带来新的方法。然而,尽管人类基因组测序在十多年前就已经完成,但这类治疗方法来的却非常缓慢。

不过,现在这种状况正在发生改变,很大一部分原因与半导体制造业中消费产品(如个人电脑和智能手机)的发展趋势相同:运算能力及晶体管密度成指数增加,并伴随着成本的下降速度越来越快。
因此,生物学家和计算机科学家认为,对疾病的新的认识以及新的药物将很快到来。

“对于整个人类历史来说,人类还未曾拥有过能读出组成自己生命的信息的方法,”加州通讯与信息技术研究所所长、CGI科学指导委员会成员Larry Smarr说,“而一旦从数据匮乏环境转变到数据丰富环境,一切都会发生改变。”

CGI坐落在加州山景城,是众多加速推动人类全基因组测序成本降至1000美元以下的公司之一。要实现这一目标,有来自生物学、化学、计算机学等各方面的挑战,对于CGI来说,则是计算机网络。

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低成本基因测序将带来个体化医疗的新时代,为癌症及其他严重疾病的治疗带来新的方法。然而,尽管人类基因组测序在十多年前就已经完成,但这类治疗方法来的却非常缓慢。

不过,现在这种状况正在发生改变,很大一部分原因与半导体制造业中消费产品(如个人电脑和智能手机)的发展趋势相同:运算能力及晶体管密度成指数增加,并伴随着成本的下降速度越来越快。
因此,生物学家和计算机科学家认为,对疾病的新的认识以及新的药物将很快到来。

“对于整个人类历史来说,人类还未曾拥有过能读出组成自己生命的信息的方法,”加州通讯与信息技术研究所所长、CGI科学指导委员会成员Larry Smarr说,“而一旦从数据匮乏环境转变到数据丰富环境,一切都会发生改变。”

CGI坐落在加州山景城,是众多加速推动人类全基因组测序成本降至1000美元以下的公司之一。要实现这一目标,有来自生物学、化学、计算机学等各方面的挑战,对于CGI来说,则是计算机网络。