中國時報 890525
基因團隊研究的榮耀與隱憂

☉蔡世峰 五月八日,榮陽團隊舉行記者招待會正式向國內外公布「人類基因體千萬鹼基定序計畫」初稿的完成,這項成果立即受到國內媒體的重視。

 同樣在五月八日,台灣以外的世界在基因體研究上有兩件大事發生。第一,德、日兩國的科學家在自然期刊(Nature)上刊登了完成人類第二十一號染色體完整序列的論文。第二,以美、英為首全球六大國(G6)十六個中心(G16)正式宣告人類基因體初稿定序告一段落,人類基因體計畫(簡稱HGP)聯盟成員已將工作重點轉入「完稿階段」。

 同樣在五月初,科學期刊(Science) 上報導一則新聞,標題是「儀器與經費強化中國在 基因體定序之進一步拓展」。以北京中科院遺傳所為主導的基因體定序計畫,正信心滿滿地向國際進軍。而先前在三月底,中國大陸已完成三千萬個鹼基的初稿定序。

 面對國際上的快速進展,了解內情的學界包括個人在內無不深以為憂-台灣正在快速喪失過去八年來辛苦建立的相對領先地位。我們的擔心不是沒有根據的。現今的難題不在於規模之相對渺小,也不在於研究資源之相對不足,而在於台灣在基因體發展上欠缺完善的整體規劃與即時行動的彈性與爆發能量。

 在國科會以及台北榮總經費支持下,榮陽團隊在人類第四號染色體已完成了總數約一千萬鹼基的定序工作。相較於HGP的初稿定序, 榮陽團隊要求較高的精確度;另外,也強調後續的資料整理與基因功能測試。雖然,榮陽團隊目前的成果,僅占全世界產值的千分之三,但是全世界基因定序能力八九成都掌握在美英二國手中,全球積極參與HGP的國家也只有美、英、日、德、法、中國(大陸)等六國的十六個實驗室,而後面三個國家(德、法、中)之貢獻與榮陽團隊的產能則相距較近。換言之,台灣之基因體定序實力應可列全球前十名之內,而陽明大學規模雖不算頂大,但仍可列名全球前十家大學之內。

 比較值得憂心的是,雖然我們已可在第四號染色體肝癌相關區域內,取得絕對領先之優勢,但是台灣並未列名全球HGP聯盟G16,因此無法獲得研究機構間之相互支援,說得極端一點,我們的努力是有一點「閉門造車」的味道。

 儘管有上面提到的困難,但是榮陽團隊所建立的基因體大規模定序能力,年產千萬鹼基以上序列資料,對於本地生物醫學研究而言,仍然是一項重要的資產。一般說來,孟德爾式遺傳疾病可以用連鎖分析的方式找出疾病的染色體位置,並將致病基因區域鎖定在大約五百萬鹼基的範圍內,也就是說,我們可在半年內解出其內全部的基因體細微結構。另外,一般微生物的基因體,頂多在數百萬鹼基左右,因此應用現有的能力,我們可以在數個月內完成一個微生物基因體之完整解碼。

 求新求快是高科技發展的主要訴求,而累積資本,擴展規模是落實發展的必要手段,基因 體定序的經營也有日漸集中的趨勢。二年前,擁有二十部的自動定序儀就是領先全球的大中心,當時台灣已有近百部的自動定序儀,而今日領先全球的大中心,則有近百部的新型毛細管電泳定序儀,產值相當於過去二百部的自動定序儀。

 令人恐慌的是全球在過去一年內已裝設上千部新型的毛細管電泳定序儀,而台灣只佔其中一部。如果你感到訝異,這只是個開始。海峽對岸的基因體定序計畫,一年前才剛起步,目前已擁有四十部以上的新型設備,而根據報導,他們即將在短期內擴充到近百部,總產值將成為榮陽團隊之四十倍。臨近的日本的投資更不在話下,整體規模在中國(大陸)數倍以上。雖然學術的發展不一定全靠設備,但先進的定序科技對基因體研究發展而言,則是基本的推動力量。

 我十分清楚在台灣不管是政府、學界、民間都正確了解「基因體科技」重要性與必然性,但是對於發展時程的「緊迫性」以及對於過去「基礎建設」的不足卻少有認識。美國政府在HGP的投入,從一九九○年開始每年的預算都在二億美金以上,最近估算HGP至少已花了三億美金在初稿定序上,而台灣政府在這方面最大的計畫-基因醫藥衛生尖端計畫,則遲至一九九八年才開始,而每年僅有略超過一億台幣的經費。該計畫過去二年花在基因體定序的經費,則總計二百萬美元上下。簡單的說,這方面的投入是太慢也太少了。

 處在這個關鍵時刻,如何在台灣學術界產業界既有的生態環境下,有效地建立穩固的基礎架構,推動具有國際競爭力的大型研發計畫,實在是刻不容緩的課題。時下流行的一句話「向上提升或向下沈淪」正是目前台灣基因體發展的最佳寫照。我們曾經努力過,在短暫的片刻間達到自我滿意的國際水準表現,但是……

 未來基因體研究規模的進一步提升必需是全面性,而寬列經費則是從單一基因的遺傳學研究進入多數基因的基因體學研究的必要條件。至於如何有效地分配及運用研究資源,則已超過本文討論的範疇。最近國家衛生研究院與榮陽團隊簽訂「合作備忘錄」可算是一個開端,企圖透過機構間合作來擴大團隊合作成果的效應。就這項合作而言,如何充分運用基因體科技到臨床醫學,如何普遍支援國內學術界及產業界對基因體研究日益增加的需求,都是未來首先要面對的現實問題。

(作者為陽明大學遺傳學研究所教授)

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