世界科学技术的发展和我国综合国力的提升对蛋白质研究提出了日益重要和迫切的需求。对蛋白质复杂多样的结构功能、相互作用和动态变化的深入研究，将在分子、细胞和生物体等多个层次上全面揭示生命现象的本质，是后基因组时代的主要任务。同时，蛋白质科学研究成果将催生一系列新的生物技术，带动医药、农业和绿色产业的发展，引领未来生物经济。为此，香山科学会议于2006年7月4～5日在北京举行了主题为“蛋白质研究”的第280次学术讨论会。饶子和教授、贺福初研究员、吴家睿研究员担任了本次会议的执行主席。会议就蛋白质组学、蛋白质复合体与蛋白质机器、蛋白质功能、蛋白质与转录组、蛋白质与代谢组、计算与系统生物学等六个议题进行了广泛深入的讨论。

    饶子和教授在会议上首先做了题为“蛋白质研究展望”的主题评述报告。他指出，当今蛋白质科学日趋复杂化、规模化、系统化，整合蛋白质研究优势力量，形成团队攻关，是实现蛋白质科学发展的重要举措。目前，蛋白质科学领域面临前所未有的挑战，许多大科学问题有待突破或即将突破，如，人体内有多少种蛋白质？能否预测蛋白质的折叠方式？蛋白质如何找到协作者？什么因素保证细胞内转运顺利进行？细胞器如何独立于DNA来复制自己？新技术能使测序成本降低多少？疾病靶蛋白研究等等。针对这些蛋白质研究的国际前沿热点问题，美国、欧洲、日本等对蛋白质研究的重大计划进行了部署并提出了相应的实施策略。美国能源部于2002年斥资3.5亿美元启动了“从基因组到生命（GTL）”的五年计划，利用系统生物学的研究方法对生命现象进行研究，蛋白质及其复合体的功能以及相互作用网络是其中主要的研究内容。2006年初美国总统布什又批准了1.19亿美元继续支持此计划，美国能源部计划建设四个具有不同研究方向的研究中心，进行大规模蛋白质特性研究、分子复合体成像研究、蛋白质组研究和系统生物学研究。2004年底美国加州政府出资30亿美元资助加州的大学和研究机构进行未来10年的干细胞研究。2005年美国NCI启动了“人类癌症基因组计划”，预计用10年耗资15亿美元来寻找所有癌症相关的遗传突变。美国NIH自2000年启动了名为“Protein Structure Initiative (PSI)”的结构基因组计划，它的终极目标是用10年解析10000个蛋白质的三维结构，此计划的起始阶段投资2.7亿美元，进展良好。2005年，NIH宣布将投资3亿美元继续开展此计划第二阶段的研究，目标是向蛋白质结构数据库（PDB）提交500个新蛋白质结构。NIH还投资2亿美元资助四个大规模研究中心解析蛋白质结构，投资1亿美元资助六个专业研究中心解决蛋白质、药靶研究中面临的困难和挑战。英国、法国和德国也有相似的投入。日本开展的主要几个后基因组计划包括“蛋白质3000计划”（5 年，1.6亿美元，分析3000个蛋白质结构和功能）、国家生物资源计划（0.86亿美元，收集、保持和发展每个物种的遗传资源）、技术创新（0.88亿美元，发展生物成像技术和生物信息学研究，促进基础研究向医药应用的转化）、其他基因研究（0.21美元，研究SNPs以发展有针对性的医药治疗方法）、对免疫和过敏的研究（0.42亿美元用基因技术研究免疫和过敏反应条件）。饶子和教授提出，希望通过与会专家广泛深入的讨论，提出我国开展蛋白质计划的初步框架，在蛋白质组学、蛋白质复合体与蛋白质机器、蛋白质功能、蛋白质与转录组、蛋白质与代谢组、计算与系统生物学、蛋白质研究新技术新方法等重点研究领域明确发展思路和实施战略。

    目前国内外蛋白质组学的发展状况，尤其是国际人类蛋白质组计划及其相关的系列大型研究计划和发展趋势，与会专家提出了我国蛋白质组研究中长期发展的整体思路和建议，建议全面实施首次由我国领导的大型国际计划－人类肝脏蛋白质组计划。回顾蛋白质组学十年以来的发展历史，总结出技术上快速发展、大量数据呈几何级数增加、从蛋白表达种类与数量谱到功能谱研究的转移正在发生、我国与先进国家在蛋白质组学科研上仍存在较大的差距等四个方面的主要发展特征。指出，蛋白质组学研究正从静态走向动态、从体外走向体内、从大量数据相对简单的积累到有效整合的发展趋势，并就未来我国蛋白质组学发展对策提出相关建议。根据目前蛋白质组学在疾病研究中的应用情况，提出了我国开展疾病蛋白质组研究的实施战略提出建议。与会专家对大项目所产出数据的公开、共享与知识产权保护问题进行了讨论，认为制定明确的“游戏规则”很重要。

    结构生物学要和细胞（分子）生物学更紧密地结合起来，根据国际研究前沿和国内现有基础，围绕蛋白质相互作用和蛋白质机器的作用机制开展研究。结构生物学家从生物学功能的角度出发解决实际应用问题。专家们对“蛋白质机器”、“细胞工厂”等新概念的准确诠释和如何理解蛋白质之间相互作用等基本核心问题进行了探讨。

    “蛋白质相互作用及其生物学功能”的报告在蛋白质相互作用网络与细胞信号转导及调控、蛋白质相互作用的研究手段及其规模化应用、细胞信号转导中蛋白质相互作用的研究现状与趋势三个方面进行了深入探讨。“肿瘤免疫监视机理研究”的报告提出了针对肿瘤免疫生物学功能在整体水平上开展蛋白质研究的思路，引起了与会专家的关注。蛋白质结构和功能相结合的问题也是大家共同关注和讨论的热点。与会者认为应加强功能与结构研究的结合，开展功能导向的结构生物学研究，并利用结构信息指导蛋白质功能机制的研究。

    吴家睿研究员主持了“蛋白质与转录组专题”的讨论。于军、张庆华研究员分别就“细胞水平上的转录组与蛋白质组的系统研究”、“细胞发育与转录因子研究” 做了报告。专家讨论了基因组、转录组与蛋白质组之间的联系，并展望了未来生命科学与技术重点发展方向和可能产生重大突破的领域。与会专家认为转录组是蛋白质科学研究中的重要部分，应予加强。同时还认为，应该在技术、仪器上有所贡献，特别是要更加看重技术创新的新思路。专家一致建议，设立蛋白质研究新技术新方法专题，凝聚国内优势力量，联合攻关解决开展蛋白质研究的关键瓶颈问题。

    关于“蛋白质与代谢组专题”的讨论。首先简要介绍了代谢组学发展的基本情况，并介绍了代谢组学研究在寻找神经性疾病相关的生物标记物中的应用。回顾了多肽发展历史以及一些重要的多肽分子，并介绍了一些在动植物发育中作为信号转导分子的重要多肽。与会专家讨论了当前代谢组学的定义、研究对象和研究方法。“蛋白质相互作用及其生物学功能”

    在“计算与系统生物学专题”的讨论中，就“系统生物学”这门21世纪的新兴综合学科的发展，专家们认为其核心思路就是“整合”（Integration）。从蛋白质和蛋白质组研究入手，采用计算生物学、数学建模和生物信息学等理论科学方面的学术理论和技术工具，将经典实验生物学研究和转录组学、蛋白质组学、代谢组学等各种“组学”研究整合起来，从而揭示生物复杂系统或复杂性疾病的分子作用机制。要完成系统生物学的上述任务，必需开展两方面的工作：一方面是要开展基于系统生物学的计算生物学和生物信息学研究；另一方面则是开展对系统功能元件组成、修饰、相互作用和动态变化等方面的研究。与会专家认为，学科的发展走向系统理论是成熟的标志，系统生物学有可能成为能够产生继进化论、细胞理论、遗传理论和中心法则之后的新的核心理论的学科。面对这样的机遇，建议整合国内优势力量，在蛋白质科学研究的数据整合和分析、系统生物学的算法研究、模式生物与细胞等功能系统诸方面，超前部署，不失时机地深入地并形成一定规模地开展基础理论和系统方法研究。

    会议达到了预期目标和效果：（1）会议主题鲜明，紧密围绕蛋白质研究的关键科学问题，所讨论的主题符合蛋白质研究发展的目标，也符合国家需求。（2）会议学术氛围浓郁、体现了学术平等、自由思考、自由讨论、激励创新的香山科学会议精神。通过对关键主题的广泛而深入的讨论，在许多方面达成了共识。（3）本次会议的报告反映了国内外蛋白质科学相关前沿领域的研究进展，促进了同行间的交流。（4）会议凝练了我国开展蛋白质研究的重要科学问题，就今后5－15年如何进一步优化蛋白质科学研究体系和队伍结构进行了充分讨论。提出如下建议：

    1、“蛋白质研究计划”作为《规划纲要》列出的四大基础研究计划之一，要在国家的高度尽快进行顶层设计、科学布局，以保证蛋白质研究计划及时、顺利实施并实现预定目标。

    2、在实施战略上，要面向国家战略需求和世界科技前沿，结合我国蛋白质科学的研究特色，选择若干蛋白质研究的基本科学问题为主线，有重点地部署研究课题。会议建议“蛋白质研究”计划按蛋白质组学、蛋白质复合体与蛋白质机器、蛋白质功能、蛋白质与转录组、蛋白质与代谢组、计算与系统生物学、蛋白质研究新技术新方法等7个专题部署实施。

    

    

    参会人员名单：

    饶子和教　授 中科院生物物理所

    贺福初研究员 军事医学科学院

    吴家睿研究员 中科院上海生科研究院

    詹启敏教　授 中国医学科学院

    昌增益教　授 北京大学

    刘春明研究员 中科院植物所

    朱庆平博　士 基础研究管理中心

    陈彦丞博　士 科技部生物中心

    毕利军　　　中科院生物物理所

    隋森芳教　授 清华大学

    牛立文教　授 中国科学技术大学

    龚为民研究员 中科院生物物理所

    赵饮虹博　士 科技部生物中心

    施蕴渝教　授 中国科学技术大学

    徐　涛研究员 中科院生物物理所

    常文瑞研究员 中科院生物物理所

    尚永丰教　授 北京大学医学部

    何大澄教　授 北京师范大学

    杨芃原教　授 复旦大学

    王东根处　长 军事医学科学院

    秦　燕　　　 中科院生物物理所

    魏　妍　　　 中科院生物物理所

    魏勋斌教　授 复旦大学

    于　军研究员 中科院北京基因组研究所

    秦志海研究员 中科院生物物理所

    贺　林教　授 上海交通大学

    赵国屏研究员 中科院上海植物生态所

    孙　命研究员 中科院生物物理所

    王志珍研究员 中科院生物物理所

    舒红兵教　授 武汉大学

    耿运琪教　授 南开大学

    李　林 研究员 中科院上海生化细胞所

    骆清铭教　授 华中科技大学

    郭万林教　授 南京航空航天大学

    钱小勇　　　　科技部

    彭以祺　　　　科技部基础司

    杨炳忻教授 香山科学会议

    韩存志教授 香山科学会议