生物领域“四大发明”，开辟基因新时代，系统生物学掌门人的传奇人生
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作者：子非鱼
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现阶段玩转基因编辑的研究者
对DNA测序应都是耳熟能详，
如今在世界各地的研究实验室里，
成千上万台DNA测序仪
在悄悄地解读和重写生命的编码
而这正是基因组学研究的先驱
——Leroy Hood
留给我们的宝贵财产。
首战告捷，攻克免疫学抗体难题
Hood自小在农村的艰苦条件下长大
父亲的不轻易给予夸奖
母亲的谆谆教导
使得自立、坚韧和努力工作等品质
深深渗透进了他生活的方方面面
除了出色的学业成绩外，
他的课外表现同样出众，
合唱团里有着他精彩的表现
且作为学校橄榄球队的成员
还参加了玫瑰碗比赛
玫瑰碗（Rose Bowl Game）是年度性的NCAA美国大学美式足球比赛，观赏性和激烈程度都很高。
常言道，初生牛犊不怕虎
面对挑战他向来无所畏惧
大学刚毕业，年轻气盛的他
就迈入了免疫学研究领域
并挑战了诺贝尔奖得主
——George Beadle
彼时人体内抗体生成方式
完全笼罩在迷雾之中
无数研究者也是众说纷纭
因Beadle的一个最著名理论
就是“一个基因，一个酶”
所以，学术界的主流观念是
抗体会以抗原为模板折叠
从而调整自己的形状
对此William Dreyer提出异议，
他认为抗体之所以存在多样性
是因为多个基因发生了重排。
Hood作为Dreyer第一名研究生
在研究抗体的产生过程中
将该课题项目又向前做了推进
然而学界对其结果并不感冒
这是因为早期的Sanger测序法
着实太青涩了，完全是纯手工操作，
主要用于单个基因或小型病毒基因组
加之基因自动测序工具尚未诞生
Dreyer与Hood也就无法直接证明
抗体的序列受到多条基因的控制
因而直到Hood博士毕业
他们的理论也没有成为主流
DNA测序仪的问世
但此时高通量测序正在悄悄酝酿
Hood研究团队改善了Sanger测序法
并于1986年推出第一台自动测序仪
这才让抗体多样性的遗传基础水落石出
因其在免疫学上的杰出贡献
他获得了1987年的拉斯克医学奖。
眼瞅着诺贝尔奖正在向他招手
但他终归是没有接到期盼已久的电话
当年诺贝尔奖花落Susumu Tonegawa
Hood虽然失意却没有就此止步，
他在生命科学领域的“四大发明”：
蛋白质测序仪(protein sequencer)、
蛋白质合成仪(protein synthesizer)、
DNA合成仪(DNA synthesizer)
以及DNA测序仪(DNA sequencer)
则开辟了基因组研究的新时代
尤其是DNA测序仪的问世
使得DNA测序转瞬之间变得更加实用
1990-1997年间
秀丽隐杆线虫的9700万碱基已经测完
而且1990年启动的还有
著名的人类基因组计划
耗资30亿美元、历时10年
完成了人类基因组草图
基于此仪器，
又有一大波技术在蠢蠢欲动
而它们则逐渐成长为了二代测序
现阶段三代测序如纳米孔测序等
也纷纷崭露头角
并在生物学新领域中一展拳脚
开创系统生物学
如此才华横溢的Hood
很快就赢得了比尔·盖茨的青睐
Hood被盖茨引进到华盛顿大学后
就建立了一个全新的分子生物技术系
并开创了系统生物学学科
全美第一个跨学科的生物院系
而他一生总是会与既成体系为敌，
华盛顿大学里有太多的条条框框：
学校里的繁文缛节以及
技术转让工作的低效等
让Hood明白开辟性的研究工作，
只有从既成体系跳出来才有希望。
而自己所建立的分子生物技术系
并不是他实现远大抱负的最佳场所
于是为了推动系统生物学的发展
Hood果断地从华盛顿大学离职，
并从积蓄中拿出500万美金
于2000年新建了系统生物学研究所
如今这家蓬勃发展的研究所
就站在基础和应用遗传学研究的最前沿
首次提出个体化医疗方向
提起个体化医疗，大家所思所想应是
2015年奥巴马提出的精准医疗倡议
但实际10之前，就医学的未来发展
Hood提出了“P4医疗”概念：
“预测（predictive）：基因诊断、血检等
预防（preventive）：药物靶点、疫苗接种等
个体化（personalized）：构建个人基因数据库
人人参与（participatory）：覆盖整个社会”
Hood指出“P4医学”的核心驱动力
是患者，以及社会网络
因而为了推动“P4医学”时代的到来，
他还建立了一所非营利性研究所
——P4医学研究所（P4 Medicine Institute）
旨在与6-8所医学中心建立合作网络，
共同进行开创性的项目
另外，Hood新创公司Arivale
也正在开展一项“10万人健康计划”，
通过遗传学、蛋白质/微生物组学分析，
为个人提供实时“个体化科学健康”方案。
参考文献：HOOD：Trailblazer of The Genomics Age
