本文關(guān)鍵詞：系統(tǒng)生物學(xué)

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20世紀(jì)80年代中期，生物學(xué)家萊洛伊·胡德開發(fā)出DNA自動化測序機(jī)，從而大大加快“人類基因組計劃”的進(jìn)展。曾是美國加州理工學(xué)院教授的胡德創(chuàng)建過若干家生物技術(shù)公司。他于2000年1月利用500萬美元創(chuàng)建了系統(tǒng)生物學(xué)研究所。系統(tǒng)生物學(xué)是一門嶄新的生物學(xué)分支。著名的麻省理工學(xué)院院刊《技術(shù)評論》欄目資深記者贊克斯對胡德進(jìn)行專訪。從他們之間的對話，可看出當(dāng)今生物學(xué)發(fā)展方向及美國科學(xué)家的創(chuàng)業(yè)歷程。

贊克斯：你領(lǐng)導(dǎo)的科研小組因發(fā)明了DNA自動測序機(jī)而聞名于世，除此之外你還發(fā)明過其他什么儀器？

胡德：我對開發(fā)將推動未來15年生物學(xué)發(fā)展的儀器深感興趣。我發(fā)明了DNA測序機(jī)、DNA合成機(jī)、蛋白質(zhì)測序機(jī)和蛋白質(zhì)合成機(jī)。我認(rèn)為這4種儀器將改變世界，使人類能更有效地解釋合成生物學(xué)。

贊克斯：為什么這些儀器如此重要？

胡德：生物學(xué)和信息技術(shù)之間的關(guān)系十分有趣，很多生物學(xué)家對信息技術(shù)不感興趣，他們使用這一技術(shù)，但沒有真正地將其視為生物學(xué)的一個基本部分。而信息技術(shù)是一門能打開生物學(xué)前沿的嶄新技術(shù)。例如，我們開發(fā)的蛋白質(zhì)合成機(jī)，比老式儀器靈敏100倍，使我們能分析以前根本不能分析的大量蛋白質(zhì)。我們完成了16項計劃，其中每一項都開辟出一個新的研究領(lǐng)域。

贊克斯：你能簡略地說說什么是系統(tǒng)生物學(xué)嗎？

胡德：我想以汽車為例加以說明。若要了解汽車是如何運行的，過去的做法是建立若干個專家小組，每個小組只研究部件、齒輪、制動器及點火器等。而系統(tǒng)生物學(xué)則試圖采用最新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)來解釋整個汽車系統(tǒng)的所有部件，在各個層次上彼此之間的關(guān)系。最終以系統(tǒng)方法將不同的測量數(shù)據(jù)整合起來，利用數(shù)學(xué)模型深入了解汽車的結(jié)構(gòu)和功能。系統(tǒng)生物學(xué)就是這么個思路。它先取得一個生物系統(tǒng)，辨識出各種因素，，然后在一個模型系統(tǒng)中使這個生物系統(tǒng)動起來。在DNA、RNA、蛋白質(zhì)相互作用及信息網(wǎng)絡(luò)方面整合所獲得的信息，然后開發(fā)出能描述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和行為的數(shù)學(xué)模型。我們目前處于了解數(shù)學(xué)模型形成的早期階段，一旦完成這一模型，它將能處理潛在的藥物副作用等問題。

贊克斯：你為什么想創(chuàng)辦一所系統(tǒng)生物學(xué)研究所？

胡德：1992年，我從加州理工學(xué)院來到華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院，創(chuàng)建分子生物技術(shù)系。該系的宗旨是進(jìn)行跨學(xué)科研究，因此聘用了工程師、應(yīng)用物理學(xué)家、計算機(jī)科學(xué)家以及生物學(xué)家。分子生物技術(shù)系獲得很大成功，在1995年，當(dāng)我找到校長想讓校方建一座樓，以擴(kuò)大系統(tǒng)生物學(xué)的研究范圍時，校長說因為校方計劃太多，要我至少等上10年以上。于是我決定在醫(yī)學(xué)院內(nèi)建研究所，但花了4年時間也沒建成。我認(rèn)識到大學(xué)的文化、官僚作風(fēng)及缺乏靈活性，不會對人類基因組計劃的成功帶來機(jī)會。我想只有辭職，另建一個獨立的、非盈利研究所。

系統(tǒng)生物學(xué)研究所成立已有1年多，我們有跨學(xué)科的研究人員，員工從2人增加到160人。我們建立了6個技術(shù)平臺，并已獲得政府的撥款和企業(yè)的贊助，同時已同很多企業(yè)建立了合作關(guān)系。

贊克斯：你們現(xiàn)正開發(fā)什么樣的技術(shù)？

胡德：我們正開發(fā)噴墨式合成機(jī)，用來建造少核基因芯片（一次能分析幾千個基因），比光刻技術(shù)更為靈活。我們正建造超大規(guī)模蛋白質(zhì)組生產(chǎn)線。對于后基因組時代，這是很重要的技術(shù)。我們還在開發(fā)技術(shù)完善的細(xì)胞分類器，以獲取復(fù)雜的細(xì)胞群，并迅速地將不同的細(xì)胞進(jìn)行分離。同時我們正在開發(fā)測定蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)與DNA相互作用的新方法以及解讀生物復(fù)雜性的軟件。（張孟軍）