在岳陽路320號的大院里，一個平日里默默無聞的研究所——中科院上海生科院計算生物學研究所，zui近頻頻亮相*學術(shù)雜志：12月10日，美國《科學》雜志發(fā)表由該所主導的合作研究計劃——“亞洲人群遺傳多樣性研究”的成果。前推十幾天，該研究所的另兩項成果，也分別發(fā)表在*學術(shù)期刊上。
   
    伴隨高密度、高質(zhì)量的論文亮相，“計算生物學”的名字引起了人們的好奇。近日，記者專訪了該所所長金力教授，請他為公眾解讀這個尚處于公眾視野“盲點”的學術(shù)領(lǐng)域。
   
基因計算揭秘人類遷移路線
    
    生物也能被“計算”？金力的回答是肯定的。如果將生命體看成一架極其精密的機器，那么每個生命活動，諸如蛋白質(zhì)表達、細胞間的信號傳送，都可以通過計算機的模擬計算來重現(xiàn)。作為一門新興學科，計算生物學使得傳統(tǒng)生命研究走向定量化、化，而且可以在系統(tǒng)層面上進行觀察研究，“這將是未來生命科學研究的重要發(fā)展方向之一。”
   
    發(fā)表在《科學》上的成果，就是一個典型案例。他告訴記者，“亞洲人群遺傳多樣性研究”是啟動于2005年的“泛亞SNP計劃”*期成果。“人類*全基因組測序完成后，科學家又開始為更多的人進行基因測序，結(jié)果發(fā)現(xiàn)每個人的基因序列都不盡相同，同一個基因會有不同的變異形態(tài)。”于是，2005年，人類基因組組織成立了泛亞SNP計劃組，由90多位來自中國、印尼、日本、馬來西亞等11個國家和地區(qū)的科學家，組成研究團隊，對70多個亞洲代表人群進行遺傳研究，從中尋找人群的遺傳規(guī)律。
   
    金力告訴記者，在4年中，整個研究團隊收集并檢測了1700多個樣本，每個樣本檢測了6萬多個基因位點。在對海量數(shù)據(jù)進行挖掘、分析后，他們發(fā)現(xiàn)，這些人群的基因特征有點像“合金”，各種來源的基因以不同的“配比”結(jié)合在一起，在表型上就成了不同的代表人群——將人群基因進行這樣的量化，離開計算生物學，簡直是不可想象的。
   
    同時，根據(jù)這些代表人群“基因合金”中基因成分出現(xiàn)的早晚差別以及其它因素，科學家還得到了非常有意思的結(jié)論：現(xiàn)代人走出非洲后，在距今3-4萬年間到達了亞洲zui南端，再由那里向北遷移，分布到了東亞各地。“在1萬年前，海平面比現(xiàn)在低200-400米，所以南亞次大陸、東南亞各島都有陸路相通，古人類向北擴散沒有大海的阻隔。”
   
電子玉米和水稻模擬光合作用
    
    通過基因多樣性的統(tǒng)計分析來“重現(xiàn)”人類遷移的過程，的確是充滿想象和挑戰(zhàn)的一個課題。在計算生物學所，這樣貌似“匪夷所思”的課題比比皆是。
   
    冬眠幫助很多動物度過嚴酷的冬天，而它們的身體是如何知道該何時冬眠何時醒，又如何靠維持接近零度的體溫，以及近乎正常情況下百分之一的新陳代謝，來度過整個冬季的？11月底，該所研究員嚴軍領(lǐng)導的課題組發(fā)表了一篇關(guān)于“動物冬眠中的蛋白質(zhì)代謝變化”的論文。他們與美國學者合作，通過計算手段，構(gòu)建了全新的北極地鼠蛋白庫，發(fā)現(xiàn)了個中的無窮奧秘。
   
    同樣是糧食作物，玉米的光合作用效率為什么比水稻高？計算生物學所有一個課題組就利用計算機技術(shù)，建立起了“電子玉米”和“電子水稻”模型，一步步演示其光合作用的過程，并從中發(fā)現(xiàn)了不少蛋白質(zhì)“開關(guān)”，或許在未來能為提高水稻產(chǎn)量出力。
   
    精神分裂癥是人類大腦進化的副產(chǎn)品嗎？是哪些基因位點的進化使古猿變成了人？……金力告訴記者，計算生物學所自2005年建立以來，在世界計算生物學領(lǐng)域一直保持著先進水平，“隨著生命科學的發(fā)展，可以量化研究的領(lǐng)域?qū)⒃絹碓蕉?，計算生物學的發(fā)展空間也會越來越大。”

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