作者：Boonsri Dickinson  2010年6月10日

George Church

George Church在还没有长出具有个人特色的胡子之前，就幻想着对人类基因组进行测序。如今，这个梦想已成为现实。

在所有人考虑对基因组进行准确测序的3年前，即1987年，Church已在哈佛大学实验室进行DNA遗传密码破解。

今年六月，宣布完成第一个人类基因组框架图的10周年庆祝活动正式开始。

尽管三十亿美元已经投入该项目，但是Church对人类距离完全破解人类基因组密码还非常遥远的现状完全不满意。

也许没有人比Church更接近基因组学，他让自己成为了个人基因组计划（PGP）的试验品。迄今为止，这个计划已经有一万六千位自愿参与者，但是只选择性地公开了其中一部分参与者的基因信息和病历。

最终将有十万人的个人基因组通过该项目进行测序。

Church这周会在美国科罗拉多州的第一次基因组工程会议上演讲。我昨天采访了他有关为什么基因组工程是关于选择性应用以及为什么美国需要捍卫其在基因组技术中的领先地位的问题。

现在，您究竟要如何运用生物学来进行你想要做的研究？

我的研究包括两个方面——解读和书写生物学。

基因组工程是在书写生物学方面的，这并不意味着一次性改变基因组的每一个部分，只是对基因组重要的部分进行经济有效地改造，如改变基因组使其可以抵抗所有的病毒。

另一方面，我们为发展个人基因组学解读基因组。然而，解读和书写在许多方面会相互作用。我们首先需要解读大自然的基因组以获得其信息，进而将他们进行改写，然后再重新解读这些基因组在通过实验室的改造后是否比以前更好。

您从基因组测序中学习到了什么？

我们正在编写软件给每个人使用，并用已公开的32个基因组对该软件进行测试，观察这32个基因组的输出信息，这其中我的工作也许是最无趣的。

例如PGP6号试验者有肥大性心肌病的等位基因，这种情况将导致也许有一天当你投篮时突然死亡的可能。这不是医疗标准护理的一部分，但我们建议PGP6号试验者进行心脏搭桥手术。

这是一个可能在你日后生活中发生的典型例子。你可以看到许多高预测性和高活动性的基因变种。正如火灾保险，每个人都有危险；在看到自己的基因组之前，你不能否认你有此危险。

能告诉我您是如何成为第一批对人类基因组进行测序的科学家吗？

在1974年作为一个年轻的科研人员，我开始把所有DNA信息输入进电脑里，而在那时几乎没有生物学家使用电脑。我认为把这些一连串的A,C,G,T（DNA的序列片段）折叠会是有趣的事情，看看他们在折叠后是否会相似。这让我对折叠人类DNA链产生的效果感到兴奋和好奇，所以我找到了在哈佛大学对测序感兴趣的Wally Gilbert。
    在当时，只有非常少的分子生物学家全职研究新技术，因为这被认为是不热门的职业。他们告诉我，你应该研究科学而不是去发展技术，发展技术不会让你受到尊重。他们会说类似这样的话，“发展技术会花费大量时间，为什么你不通过做实验来获得生物学真正的知识呢？”他们会问，“你只是在玩游戏还是你真的在乎结果？”

在1984年，我发表了一篇名为《基因组测序》的文章。在那一年，我们少数人参加了美国国家能源部举办的一个非常小的会议，在此会上我们宣布可以对人类基因组进行测序。美国国家能源部的一位官员看了这篇文章并鼓励我们为此项目申请一个专项基金，于是我这么做了。

您一定很早以前就参与到测序这个游戏中。

直到1984年，我成为了哈佛大学的研究生。在1984年至1986年，我在旧金山的加利福尼亚大学获得了我的博士后学位。在此之后我回到哈佛大学成为一名教授。作为一名新进教授，我自己完成了大量的实验并开始从学生中获得帮助。

我当时非常确信对大量人类基因组进行测序是可行的。

当时我被同事们认为是乐观主义者，但是现在我意识到当时我低估了测序的快速发展，最近5年的发展是疾速的。根据摩尔定律，即使是如电脑这类快速发展的科技也平均需要1.5年更新一次，而基因组学在最近5年，以每年10倍的速度发展。我曾经以为基因组学的发展速度会跟电脑一样，但是实际上不是这样。

遗传学领域的发展取决于电脑，但是即使电脑发展越来越慢，也能满足遗传学的发展。

电脑以万亿次的速度对测序信息进行处理，并对信息进行压缩和分析。分析基因组不仅仅靠电脑，还需要对许多人的不同基因组以及环境造成我们每个人不同的特征进行新的研究。

您对本次十周年庆典是否感到兴奋？

十周年是一个不太确切的数字，因为至今为止没有人能够完成一个完整的人类基因组测序。人们声称已经完成，但实际上他们只测序了一套基因组的93%（一个人是有两套基因组的）。他们完全忽略了性状的问题，要完成剩余的7%太困难了，我们仍然没有完成任务。

我很高兴现在我们掌握了充足的源于志愿者的基因组和性状数据，这样我们就可以共同努力为我们今天庆祝的十周年框架基因组测序增添意义。

有别的国家试图参与到这场基因竞赛中吗？

北京10年前是人类基因组计划的一个次要参与者，而如今却是一个主要参与者。我现在通过我的公司——Knome在和他们合作测序早期使用者的个人基因组。中国政府高度重视人类基因组计划，就像美国在六十年代决定把人类送上月球一样。美国过去在人类基因组计划中是一个先锋，而现在仍然引领着基因组学技术的发展。美国可以开展另一个项目，但我们在等待测序成本降得更低。

现在测序一个完整的基因组需要多少钱？

测序一个基因组的价格略少于一万美金，而测序成本需要一千美金。价格和成本存在一段差距。这个差距在缩小，并且成本还在不断下降。

我们将要听到关于人们获得其整个基因组测序结果的故事。这些故事可能会错过些什么？

其中一个他们可能会做的，是用同一种方法尝试解读数据（像他们为23andMe公司做的那样），并且把焦点放在常见变异上。

真正的故事是关于罕见的等位基因。10%的人类会受等位基因的影响，我们正在通过测序寻找他们。几乎所有的普通疾病都包含有一个可能引起疾病的罕见等位基因。之前我们形成了一种错误的风潮：科学家们只寻找普通的变异而忽略了罕见的等位基因。

我的公司Knome可以测试1800种已经能够引起疾病的罕见等位基因，虽然很多基因有罕见的等位基因，而许多并没有引起疾病。临床遗传学家想要托我们测试出那些具有巨大和著名影响的罕见等位基因，但由于费用昂贵每次只有一两个测试。这种情况以后将会改变。

您认为您可以在短期内完成你的梦想吗？

我想任何希望测序他们自己基因组的人都认为未来几年会实现。我想这取决于社会互动的复杂性。即使价钱合适，还要取决于谁准备测序自己的基因组。如果名人们进行了测序，这将会成为一个风潮并会很快被人们接受。