我国主导的首个蛋白质组国际大科学计划将启动，引领全球生物医学研究

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2023-01-12 11:01

来源：深究科学

作者：徐诗露、叶水送

导读

2022年12月30日，科技部副部长、广东省副省长以及15位院士等专家汇聚一堂，召开人体蛋白质组导航计划（Proteomic NavIgator of the Human Body，简称π-HuB计划）启动前期工作座谈会。

据了解，这是由我国科学家主导、发起，并得到国内外科学界广泛响应和支持的国际大科学计划，中科院院士贺福初为该计划首席科学家。

目前，π-HuB计划组建了一支生命组学、临床医学、数据科学、人工智能等领域的20余位两院院士领衔的顶尖人才团队。

与此前国际上发起的蛋白组计划相比，π-HuB计划有何不同？

人体蛋白质组导航（π-HuB）计划是什么？

π-HuB项目是中国科学家主导发起的一项重大科学计划，旨在解码人类蛋白质组，寻找新的蛋白质型，探索全新的理论，从而利用蛋白质组学技术、大数据分析、互联网云计算、数据挖掘、机器学习和人工智能，建立“人类生命健康共同体”。

众所周知，蛋白质是生命的物质基础，与各种各样的疾病息息相关，系统全面地了解人体蛋白质，不仅能帮助我们人类理解生命，还可以攻克许多疾病。

自人类基因组计划2001年完成后，2003年就启动了蛋白组计划，足可见当时科学家就已经意识到蛋白质研究的重要性。如今，以我国科学家为主导、众多国际学者参与的人体蛋白质组计划也即将启动。

π-HuB计划正逢其时，得到国内外学者的广泛支持

2022年12月30日，科技部副部长张广军，广东省委常委、副省长王曦，以及钟南山、贺福初、王辰、徐涛、张玉奎、陈香美、鄂维南、高福、乔杰、樊嘉、宋尔卫、李明等15位院士及相关专家出席了此次会议。

此次会议的召开意味着π-HuB计划将在不久的将来将正式启动。目前，π-HuB计划得到了国内外科学界积极响应和支持，该计划已获得了100多位顶尖专家的支持，其中包括来自20个不同国家的多位诺贝尔奖获得者，数十个机构、大学签署了谅解备忘录，有意愿参与这一大科学计划。

π-HuB计划将是我国科学家积极牵头组织的国际大科学计划之一。2018年，国务院印发了《积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程方案》，该方案指出，要聚焦国际科技界普遍关注、对人类社会发展和科技进步影响深远的研究领域，集聚国内外优势力量，积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程，着力提升战略前沿领域创新能力和国际影响力。

图片来自西湖欧米

因此，π-HuB计划的出现可谓是正逢其时。张广军部长在启动会上表示，要把人体蛋白质组导航国际大科学计划建成开拓生命科学知识前沿、揭示生命本质、探索未知生命世界和解决全球性重大健康问题的有力工具。

那么，π-HuB大科学计划具体将怎样实施？2022年12月4日，贺福初院士在第21届国际蛋白质组学大会上以“人体蛋白质组导航计划”为题，系统地介绍和推介。

贺福初院士在第21届国际蛋白质组学大会上发言，图源自西湖欧米

贺福初院士表示，π-HuB计划期为30年（2023年-2052年），项目将分三个阶段，每10年为一个阶段：

1.平台建设与数据积累（2023-2032）

2.知识发现与理论整合（2033-2042）

3.范式建立与应用推广（2043-2052）

根据贺福初院士介绍，π-HuB计划设定了四大目标：

1.将人体解剖成蛋白质组数字参考空间的层次结构（从组织/器官到单个细胞）；

图片来自西湖欧米

2.追踪以蛋白质为中心的谱系轨迹，包括发育、健康老龄化、复杂疾病进展、共生体适应、营养和环境；

图片来自西湖欧米

3.建立一个计算模拟元智人的框架，这是一个虚拟的状态空间，由虚拟增强的生理表型和细胞、体液、组织和器官上的数字现实融合而成；

图片来自西湖欧米

4.研究癌症、神经退行性疾病等重大疾病在进展和发展过程中的蛋白质组学变化，作为“参考空间”导航，引导人体远离疾病/亚健康，保持健康状态。

图片来自西湖欧米

由此可见，π-HuB将是一个宏伟的大科学计划，为了有效地推进和落实π-HuB的各项工作，目前已成立了战略指导委员会、管理委员会、科学委员会、执行委员会、国际计划实施总部。

π-HuB有着国际化的组织架构

在很多专家看来，π-HuB计划如同人体蛋白质组“宇宙”的“北斗”导航系统，创造人体全生命周期的精准防控诊治策略，为推动构建人类卫生健康共同体提供中国方案。

为什么要实施人体蛋白质组计划，它到底有多重要？

对蛋白质组学的系统研究缘起于上世纪90年代初期，当时研究人员已经意识到，虽然人类基因组计划即将完成，但基因组相对来说比较稳定，而蛋白质组在与基因组相互作用过程中会不断发生改变，生命体在其机体的不同部分以及生命周期的不同阶段，蛋白表达可能存在巨大的差异，因而能更好地反应一个人的健康或疾病状态。

由此，那时候科学家就意识到，对蛋白质结构和功能的大规模研究能够帮助我们更进一步了解生命。2003年，在人类基因组计划正式完成之际，国际人类蛋白质组计划（HPP）也随之启动，该计划旨在对蛋白质组进行系统深入的研究，和基因组计划研究成果协同合作，真正实现疾病的精准诊断和治疗。

人体的蛋白质宇宙，图源自西湖欧米

2010年，人类蛋白质组组织（HUPO）再次正式启动了HPP计划，以进一步揭开生命的神秘面纱，并计划于2020年完成涵盖超过90%的人类蛋白质。即使这样，我们对蛋白质的了解依然只是触碰到了冰山一角，还有许多未被充分研究的蛋白质，2022年年初包括中国在内的六国科学家联合发起“未充分研究蛋白质计划”。

如今，我国科学家领衔发起并主导π-HuB计划，将进一步改变由基因组学驱动的生物医学发展态势，为我国引领全球生物医学研究奠定基础，该计划取得的科研成果也将造福全世界。

参考资料

1.人体蛋白质组导航国际大科学计划（π-HuB）取得里程碑式新进展！(qq.com)

2.HUPO 2022 现场报道 | 人体蛋白质组导航计划（The π-HuB Project） (qq.com)

3.国务院印发《积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程方案》 (qq.com)

4.HUPO 2022 现场报道 | 人体蛋白质组导航计划（The π-HuB Project）. 西湖欧米.

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来源: qq

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