当各种生物学科的研究人员走到一起,组成一个科研团体的时候,年轻科学-基因组学繁荣起来。本文描述了来自科研院校和工业的领袖对这个领域的现状及其由此所提供的许多令人兴奋的工作机会最新看法。
今天的基因组学技术不断地得到新的应用。Rosetta Biosoftware公司的总经理道格拉斯 Bassett说:"我们看到基因组技术正不断在有关人类健康和生命科学方面得到直接应用,而这些应用对病人看护和药物研究的发展有着深远的影响。"同时他也指出,第一波涉及基因表达技术的新药申请的浪潮正涌向食物药品管理局。这个领域的科学家有时也会对快速的变化感到吃惊。Bassett 说:"10年以前,这种技术会被看做是梦想或科幻小说里的情节。"而今天,基因组却已经是科学事实。而且,这个快速传布的领域提供了许多工作机会。
斯德哥尔摩,瑞典:
揭示所有基因的功能是当前基因组学研究最重要的工作。"阐明所有新基因的功能是一件艰巨的工作," Karolinska 研究所基因组及生物信息中心主任Claes Wahlestedt教授相信要从基因组学淘得到大部分金子仰赖于不同领域的科研人员组织起来并教会他们一起工作。年轻的基因组及生物信息中心从一开始就寻求这样的整合。然而,具有很强医学实力的Karolinska研究所也鼓励临床的工作。"对这里而言,最重要的整合,"Wahlestedt教授说,"是把临床跟实验室工作结合起来。"举例来说,Wahlestedt教授和他的同事正在筹建一个统一的"生物银行"来储存这个研究所的所有数据,帮助促进临床实验室与基因组学研究得到的数据之相互影响。临床应用的机会也加强了Karolinska研究所在人类遗传学领域研究实力。Wahlestedt教授认为,要建立涉及面宽然而交互式的科研团队,关键是国际性地招募有着不同学科背景的人们。他补充说,"我们一直都在找寻博士后,他们是科研的主要群体,他们中的一些人出站后留下来而且已经变成团队的领袖。"
戴维斯,加州:
其他机构也看到了这种有内部凝聚力的团队之价值。举例来说,加州大学戴维斯分校正在创建基因组学研究中心,此中心的大楼正在建筑之中,预期到2004年可交付使用。此中心预期将拥有17个终身教职,150位职员的位置。目前这个中心的日常事务在一楝暂时的大楼中进行。考虑到基因组学对各方面的冲击,此中心的副主任Craig Benham博士说:"基因组学是生物方法学的常备扩充,其全面的数据库使得我们可以用过去所不能的方式来了解生物。"同时,他认为年轻的科学家容易地在这个领域中找到一个终生的职业。"期望我们这个新研究中心能探究更广泛范围的生物学,"他说,"我把这看作是整合系统生物学中心。"他预期他的同事将探究许多的方面,包括比较基因组学。"科学家能为比较数据分析挖掘序列,包括系统进化关系,来揭示生物系统和各种路径是如何进化的,探索的宽度将与被研究生物的多元化相匹配。我们的基因组中心不能只玩分类的小把戏,我们在数据中包括分类谱系,这个会使比较基因组学的机会变得十分独特。"他甚至预期研究葡萄酒制造的同事将会研究葡萄的基因组。欲要解决这些不同的问题将会要求多种方法。这个中心将会运行各种核心设备, 包括集约化的质谱分析。结果是,职员们将会有生物学,计算机科学,数学,物理化学和物理学的背景。他们新研究中心的招聘将会涵盖从学士水平到富有经验的教授。
波士顿,麻萨诸塞州:
科学家正在学习该如何真正地利用基因组学,Infinity Pharmaceuticals分子及细胞生物学主任Christian Fritz说, "基因组学对我们在做的课题有着难以置信的价值,但是归根结底它只是一个工具,举例来说是发现新药靶子的一个工具。"他补充说,"在新药发现方面,只有使生物学的多样性与化学的多元化相匹配,才能获取基因组学革命所能带来的最大利益。换句话说,基因组学必须与化学一道并肩地推动药学发展。"
Infinity公司化学技术副总裁Michael Foley说,"大自然是一个有手性的实体,但只有少数制造成药的分子持有手性特征。"Foley和他的同事希望藉由通过收集手性化的化学药品来改变这种状况。他说,"直到最近这10年手性才受到大家注意,而且只有到现在,我们Infinity开始考虑在药物发现的工业上应用它。"
Infinity公司的研究人员采用2种基本方法。第一个方法是,他们筛选具有用化学遗传方式检测表型的小分子。在这些实验中,他们把特定的混合物加入疾病细胞模型中以正确的方式识别那些影响某个疾病表型的物质。其次,Fritz和他的同事使用复合的芯片快速地查找对目标蛋白的有力和特定结合者,并在这过程中创建一个能映射Infinity的混合物到蛋白质的特定族和亚纲的大型数据库。这类工作产生了许多个开放的位置。Fritz指出目前的位置与芯片制造,高通量的蛋白质处理方法,和标靶蛋白组学。在考虑申请者的时候,德国人说,"我们需要生物学家和化学家以一新的方式一起工作。化学家们确实趋向于使用跟生物学家不同的方法以及从不同角度的想考问题。"
KIRKLAND,华盛顿
基因组学的语言在计算机的使用方面,超越了生物学和化学。这种语言展示了以前没人曾想像的发现。Bassett解释最近Rosetta's 主要释放的软件中包括了Bayesian 分类运算法,并与荷兰癌症研究所(Het Nederlands Kanker Instituut 或 NKI)研究人员合作。Bassett说,"Rosetta 和NKI的研究员研究乳癌病人,十年以来连续追踪疾病如何发展和确定哪些病人可有较好的预诊而哪些不能。在产品中使用这个新的算法,研究员能够较好地预测哪些病人是需要化疗,而哪些可以通过除去肿瘤得到有效地治疗,而病人不必忍耐化疗所带来的巨大痛苦。Rosetta Biosoftware公司如此的工作为那些有着众多背景的科学家创造了空间。Bassett 说,这家公司雇请了对商业或研究与发展有兴趣的科学家,站在商业的角度上来看,他们既掌握有基因组学知识,同时又对商业上,像市场,产品管理,或销售等感兴趣;从研究与发展角度来说,Bassett 和他的同事需要那些想混合计算机背景(计算,数学或统计学)与生物学分析的人们。"我们为特定生物学目的建立应用软件,"Bassett 说,"我们团队的许多成员在都受过生物学,统计学和商业软件发展方法学的训练。"
在基因组学继续扩张它的影响"势力范围"的同时,这个领域的科学家将会继续看见其在各学科的整合和更大的团队的组建联手解决问题。"作为一个高水平的科学家将会发现能在工业中得到无限的成功,"Bassett 说,"如果有毅力和欲望在团队环境中工作的话。