2026年2月9日
自成为一名临床科学家以来,我有幸亲历了基因组学的完整发展进程。事实上,“基因组学(genomics)”一词诞生于1987年,也是在那一年,我完成了医学院和研究生院的学习。如今,我加入因美纳——一家与基因组技术革新紧密相连的公司,对我而言,既是新的起点,也仿佛与时代的脉动再次相遇。
坦率地说,我的职业路径并非早年精心规划的蓝图。我在圣路易斯的华盛顿大学获得细胞生物学博士学位。按常理,我本应前往其他机构完成住院医师培训和博士后研究,但因为我的妻子当时仍在华盛顿大学攻读医学学位,我们决定留在圣路易斯。也正是在那里,我希望拓展自己在细胞生物学之外的科研视野,于是我拜访了酵母遗传学家、同时也是基因组学早期倡导者的Maynard Olson教授,探讨加入其实验室从事博士后研究的可能。我们的初次会面持续了近三个小时,我很快被他极具前瞻性的远见所吸引,早在基因组学尚处于萌芽之时,他已预见到:基因组学终将重塑医学实践。
进入实验室后,Maynard给予了我极大的自主权,甚至坚持由我来汇报并答辩我们共同撰写的资助申请,争取成为最早参与“人类基因组计划”的基因组中心之一。幸运的是,项目最终获得了支持,Maynard随即让我牵头构建人类7号染色体物理图谱,这也成为我全程参与“人类基因组计划”的起点。当时,我们都隐约感到这项工作终将深刻影响人类健康,但对于具体如何实现、何时实现,仍是一片茫然。
回顾“人类基因组计划”,基因组学界取得的进展令人叹服。当年我们绘制7号染色体图谱时,主要依赖的是桑格测序和聚合酶链式反应(PCR)技术。当时这些方法堪属前沿,但以今天的标准来看,其效率相当有限——测序一个基因往往需要数天甚至数周;而如今,完成单个人类全基因组测序仅需数小时。
2003年,“人类基因组计划”正式完成,首个人类基因组序列的成本约为10亿美元。这一里程碑固然值得自豪,但我们也清楚地认识到,要让基因组学真正走入医学实践,测序成本必须大幅降低。在病理学方面的经验让我意识到,如果人类基因组测序的价格能够降至约1,000美元,那么它就有望成为常规的临床工具。但在2003年,“1000美元基因组”听上去就像是天方夜谭。
加速前行
1994年,我加入美国国家人类基因组研究所(National Human Genome Research Institute, NHGRI),开启了近31年的职业生涯,并于2009年底担任该所所长。无意间,我再次踏中了时代的浪潮——当时,基因组医学似乎已触手可及,我期望NHGRI能支持必要的科研工作,推动其成为现实。
在竞聘所长一职时,我曾写道:“现在我们不仅要驶向基因组医学,更要踩下加速踏板。”实现这一愿景需要多方努力,“1,000美元基因组”正是其中的关键。
然而,这一目标实现的速度远超我与大多数人的预期。测序成本的快速下降,使研究人员得以梳理出人类群体中数以百万计的基因组变异,并逐步深入揭示这些变异对人类健康的影响。
这些进展很快提高了研究人员识别罕见遗传病相关基因的能力,成果之丰硕令人瞩目。1990年“人类基因组计划”启动之初,仅有61种罕见遗传病的致病基因被明确;如今,这一数字已突破6,000。癌症基因组学也取得了类似的进展,无创产检更已成为产科的主流实践——而这些,不过是基因组医学未来宏图的冰山一角。
在“人类基因组计划”进行期间,乃至2003年项目完成时,我都曾以为基因组医学的全面落地可能需要数十年时间。能够在自己的职业生涯中见证如此成就,确实令人欣慰。
临床多组学的序章
如今,作为因美纳首席医学官,我的职责与过去在NHGRI的工作一脉相承——始终致力于推动基因组学发展以改善人类健康。
当下正是一个格外令人振奋的时刻。我们曾见证测序速度和成本的不断突破,如今我们也看到了更多关键进展的涌现:无需复杂样本前处理的创新技术,正持续降低基因组分析的门槛;超越单纯基因组测序数据的全新应用,正在带领我们解锁更加丰富的多组学数据。
随着基因组及多组学数据的生成变得更加快速、简便、可负担,测序技术也在惠及全球更多人群。我们可以预见一个新的时代正在到来——每个新生儿在出生后不久即可完成全基因组测序,为其提供一份可终身受益的基础健康档案。
我常常提醒自己,当年攻读两项博士学位时,这一领域尚未诞生;如今我却有幸在其中承担领导角色。这让我深刻体会到终身学习的重要性,也激励我持续探索蛋白质组学、转录组学以及人工智能等前沿领域。临床多组学的新时代才刚刚拉开序幕,更具突破性的进展仍在前方,我对此充满期待。


