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“中国杂交水稻基因组计划”研究集体
  文章来源: 发布时间:2004-03-19 【字号: 小  中  大   

“中国杂交水稻基因组计划”研究集体隶属于中国科学院北京基因组研究所。“中国杂交水稻基因组计划”是中国科学院北京基因组研究所代表中国为人类做出的一项重大贡献,也是一项在生命科学领域中具有世界领先水平的重大科技成果。在推动我国基因组科学研究和提升我国在该领域的国际影响方面具有重大意义。首先,该集体独立承担并高质量完成一个有重要经济价值的高等植物的全基因组“工作框架图”和“精细图”,表明我国在基因组学和生物信息学领域不仅掌握了世界一流的技术,而且具备了组织和实施大科学研究的能力。它标志着我国已经成为继美国之后世界上第二个具有独立完成高等生物全基因组测序和组装分析能力的国家,在水稻基因组的研究方面,处于世界领先水平。

第二,水稻基因组序列是世界上第一个完成的重要农作物基因组,也是世界上首次利用全基因组“霰弹法”策略对大型植物基因组进行测序。通过对水稻基因组序列分析,从无到有,开发了重复序列识别及注释系统,为今后的大型植物基因组的序列分析奠定了重要基础。在完成序列分析的同时,在世界上首次研发出全基因组的生物芯片,直接为水稻的功能研究提供最直接和全面的基础科学支持,对阐明水稻杂种优势的分子机理和推动我国水稻的高产、抗病虫害研究具有重要的指导意义。

第三,通过对水稻全基因组序列分析,不仅可以获得大量的水稻遗传信息,而且还有助于全面了解小麦、玉米等其它禾本科农作物的基因组,从而带动整个粮食作物的遗传机理与基础应用研究。数据库的无偿共享将为世界粮食作物的基础和应用性研究提供宝贵的数据信息,促进我国生物技术的产权化、产业化进程,也必将会促进我国在此领域的快速发展和新的突破,对国民经济持续发展和国家粮食战略安全有重要意义。测序单位成本远远低于国际最低成本,测序产出能力则已达到3000万个碱基对/天。这些成果充分体现了中国科学家的才智及为国家分忧的高度责任感。

2001年底,“水稻基因组工作框架图绘制完成”作为重大研究成果名列“两院”院士评选的2001年度中国十大科技新闻的第三位。2002年5月28日,江泽民主席在“两院”院士大会上讲话中指出:“在当代世界科技发展的史册上,我国科技工作者也书写了光辉的篇章:在世界上首次人工合成牛胰岛素;完成了人类基因组百分之一的测序研究工作;率先公布了水稻基因组框架图……”。2002年9月5日,在第五届全国科技大会上,该研究机构因出色地完成了“水稻基因组工作框架图”的工作,荣获由香港求是科技基金会颁发的2002年度“求是杰出科技成就集体奖”。

2002年4月5日,《科学》杂志以14页的篇幅发表《水稻(籼稻)基因组的工作框架序列图》,并以青山衬托下的云南哈尼梯田作为该期的封面。同时,《科学》杂志还配以大量评论文章,高度评价这一工作是“具有最重要意义的里程碑性工作”,对“新世纪人类的健康与生存具有全球性的影响”,“永远改变了我们对植物学的研究”,并祝贺论文作者“对世界科学乃至全人类里程碑的贡献”。随后,在Genome Research杂志又以封面文章形式发表方法论文章两篇。

2002年12月12日,中国科学院、科技部、国家计委和自然科学基金委联合举行了“中国水稻(籼稻)基因组‘精细图’完成”新闻发布会,再次将“中国杂交水稻基因组计划”推向一个新的高度。“中国杂交水稻基因组计划”不仅完成了籼稻基因组的工作框架图和基因“精细图”,而且还完成了粳稻基因“精细图”的组装和分析。

2003年5月,通过国际合作,该集体成功研制了覆盖6万个基因外显子的“高精度、高密度、高覆盖率”的水稻全基因组芯片。

北京基因组研究所不仅在互联网上公布了部分软件模块,还免费发布了中国超级杂交稻基因组数据库。截止到2003年10月,已有27万多人次访问了中国超级杂交稻基因组数据库。

“中国杂交水稻基因组计划”项目的深入,极大地推动了我国基因组科学和高性能计算科学的发展。在基因组测序基础上,水稻功能基因组研究已经成为我国最大的863支持的农业高科技项目。水稻全基因组基因芯片的问世,将极大地促进水稻基础研究和应用开发。基因组学的工作也带动了生物信息学的发展和对海量数据处理软硬件的需求。同时,水稻基因组序列组装时的海量数据对国产高性能计算机(包括上万亿次/每秒的最高端机器)提出了新问题和挑战,有力推动了高性能计算在生命科学领域的发展。为下一代产品在性能的提高和改进上提供了方向和具体实践指标。水稻基因组计划这项大科学工程,是生命科学、生物技术与计算科学、信息技术密切结合的产物,也是一个成功的例证。

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