來自Science主編的一盆冷水

　　本月生物學最轟動的新聞莫過于ENCODE項目發布“DNA元件百科全書”，這項研究的影響力不下于當年人類基因組計劃公布人類基因組序列。為此，Science主編Bruce Alberts專門在本期雜志中撰文，探討了“大型科學”與“小型科學”的未來，這篇文章恰如一盆冷水給諸多進行得如火如荼的大型科學項目降了降溫。

　　“小型科學”的黃昏?

　　Science主編：Bruce Alberts

　　在 ENCODE項目歷時十年的工程中，世界上442位科學家合作編寫了“DNA元件百科全書”，廣泛列出了人類基因組中的功能元件。本月ENCODE項目已經發表了30篇文章，極大的鼓舞了生命、健康和疾病領域的基礎研究。ENCODE是“大科學”的一個典型項目，近來這樣的項目幾乎橫掃了科研新聞的頭版頭條，大項目出成果的高效率也非常令人矚目。這是否意味著曾在科研領域創造了無比輝煌的“小科學”即將過時?政府資金是否會更傾向于大型科學項目?我當然希望這些問題的答案是否定的。

　　2004 年，人類基因組計劃發布了超過三十億核苷酸的人類染色體DNA序列，這標志著該項目的巨大勝利，同時也刺激了其他領域的各種大型“組學”研究，包括蛋白質組、轉錄組、表觀基因組和代謝組等等。隨著新技術新方法的進步，這些項目的規模還在不斷擴大。隨之而來的問題是，即使項目回報已經逐漸減少，卻很難找到個合適的時機叫停。尤其是在資源非常有限的情況下，我們必須客觀地做出艱難抉擇，到底哪種項目最可能得到值得深入研究的結果。

　　我們還需要什么樣的研究呢?細胞生物學教科書每五年更新一次，而作為共同作者的我很郁悶的發現，其實我們對最簡單細胞的理解也存在著很大的空白。例如，最普通的大腸桿菌E. coli，它是早期分子生物學的主要模式生物。而我不得不承認這樣的事實，在五十多年后的今天，大腸桿菌基因組編碼的四千多種蛋白中有近四分之一具有我們所未知的功能。

　　再舉個例子，一個典型的人類細胞包含近一萬種不同的蛋白，它們組合為數百種不同的復合體，以這樣的“蛋白機器”為單位行使功能。要了解細胞生物學并將所得信息應用于人類健康，上述每一個蛋白復合體都值得生物化學家們進行深入研究，而這樣的研究一般在小型實驗室進行。

　　我們都知道，細胞的大多數有趣特性都是“應急性”的，這些特性來自于多種不同分子(包括蛋白質機器)之間相互作用形成精妙的網絡。但目前，我們還缺乏破解這種復雜網絡的能力。這項解碼工程的大部分工作需要先通過小型科學研究在相對簡單的系統中完成(例如大腸桿菌)，然后再將從中得到的新路徑和新原理轉化到更為復雜的哺乳細胞中。

　　科學家們對于細胞的了解在逐年增加，在各種組學項目的幫助下我們得到的數據量已經大到驚人。然而將大項目形成的列表深入下去研究才是真正的挑戰。適當限制大型中心和各種組學項目的增長速度，投入更多的資金給那些深入研究復雜生命系統的小型實驗室，只有這樣我們的生命科學才能迎來更加光輝的未來。