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國家基因研究中心的科學家，順利完成了國際水稻基因組第四號染色體全長序列的精確測序任務。今天，科技部、中國科學院、上海市人民政府聯合宣佈稱，這是我國迄今爲止完成的最大的基因組單條染色體的精確測序。
伴隨這一工作的完成和發佈，水稻基因、染色體、鹼基對、測序、框架圖、物理圖等原本很專業的詞彙，又開始頻繁地進入人們的耳際與眼簾。與以往的採訪不同，引起記者關注的，不僅有許多的詞彙，還有大量的數字，而這些數字又傳遞着豐富的信息。
12條染色體與世界一半人口的生活
水稻是最重要的糧食作物之一，直接關係到世界一半人口的生活質量。而決定水稻品質與產量的，則是水稻的基因。
科學家證實，水稻共由12條染色體組成。在數千倍的顯微鏡下，染色體就像一條小小的線蟲。而這染色體“小線蟲”又依附着數千個基因。如果把12條染色體都弄清楚了，水稻的基因序列也就弄清楚了。
1998年，國際水稻基因組測序計劃正式啓動，中國以及臺灣地區與日本、美國、法國、韓國、印度等一道，成爲這一國際組織的成員。每個國家根據自身的經濟實力，除日本承擔6條染色體的測序外，其它國家與地區大都只承擔一條染色體的測序。
至今，只有中國和日本承擔的兩條染色體的測序工作得以完成，並獲得了精確的完成圖。日本測的是第1號染色體，中國測的是第4號染色體。反映這兩項工作的論文，同時在今天出版的世界權威的《自然》雜誌上發表。
國家基因研究中心主任韓斌博士說：“在穀類作物中，水稻因爲其基因組最小，而被國際上廣泛選爲模式生物，只要水稻基因的序列與功能清楚了，便可爲其它相關作物提供重要的信息。”
專家稱，獲得水稻基因4號染色體的序列分析結果，將有助於瞭解小麥、玉米等其它禾本科農作物的基因組，爲培育具有高產、優質、抗病蟲害、抗逆等優良性狀的水稻新品種打下良好基礎。
專家說，基因研究對水稻研究的影響是多方面的。比如以前人們水稻選種只能依靠目測，而通過基因研究，人們可以利用遺傳途徑改良水稻品種，水稻的選種時間也可以大大縮短。
10%的貢獻與90%的收穫
第4號染色體的序列，全長共有3500萬個鹼基對，約佔水稻基因12條染色體總量的10%。但是，實際工作中，卻測了3.5億個鹼基對。
根據國際水稻基因組織的協議，其成員必須將測序的所得數據提供給公共基因庫，同時，也可以分享他人的數據，和有關這一領域的先進技術與成果。這就意味着，中國水稻基因的測序研究，奉獻了10%的工作量，卻擁有了分享另外90%成果的資格。“我們是最大的國際合作的受益者。”韓斌博士反覆地強調這一點。基因中心已向公共數據庫遞交了超過5000萬鹼基的水稻基因組DNA序列數據。日本在水稻基因研究領域處於領先地位，而中國的第4號染色體與日本的第1號染色體工作同時刊出論文，這本身就是國際合作的結果。
在測序過程中，需要大量的探針，中國暫不具備成熟的產品。而日本從1992年就開始研究，探針的技術與產品已相當完備和成熟。根據協議，國家基因研究中心因此獲得了最好的探針，提高了測序的準確性。
“收穫不僅在此，還鍛鍊了一支隊伍。”韓斌說。參與4號染色體測序工作的研究人員達到了74人，平均年齡不到30歲。他們利用國際合作的機會，先後到日本、美國、韓國等著名實驗室工作與學習，瞄準了國際先進技術，迅速跟蹤了世界分子生物學的先進水平。有遠見的科學家認爲，在基礎研究領域，等到別人的論文出來了，再來跟蹤、學習是來不及的，那將失去與前沿對話的機會。
多項研究與一項決策
在今天舉行的新聞發佈會上，北京大學校長、中科院副院長、水稻基因組計劃領導小組成員許智宏院士很是激動。他說：“看到今天的成果，我特別高興。因爲這一研究經歷了許多難以想像的困難。”
中國的水稻基因研究1990年前後就開始醞釀，不過，要不要上這個項目，一開始就有爭論。主張不上的理由，主要是它太前沿，技術上難保證，投資也太大。現在我們可以拿出數億元來進行一個項目的研究，而在當時500萬元都是天文數字。”許智宏回憶。
中國科學院、科技部，廣泛聽取科學家的建議，還是決定克服困難，展開水稻基因研究。1992年，國務委員宋健在北京鄭重宣佈，中國正式啓動水稻基因組研究。1992年，科技部、中國科學院、上海市政府共同出資，在上海組建了中科院國家基因研究中心。
1993年，基因中心以中國主要栽培品種秈稻廣陸4號爲水稻基因組研究品系。1996年，我國在國際上率先完成了水稻(秈稻)基因組物理圖的構建。
隨後，我國科學家發現，國際上同時進行的水稻基因研究不是以秈稻爲主，而是以粳稻爲主。所以，中國科學家在國際學術交流中一度遇到冷落。因爲國際上的一些科學家估計，秈稻的基因組將比粳稻多出10%，研究成本會更大。
面對這種狀況怎麼辦？是單打獨戰，還是融入世界？在這樣的關頭，中科院、科技部又以遠見卓識決定，在秈稻研究的同時，融入世界，參與國際水稻基因研究合作。1998年，中國與其它10個國家一道，成爲國際水稻基因研究計劃成員，承擔了4號染色體的測序任務。科技部投入巨資，啓動這一工作，據稱，這是新中國成立以來投入最大的科研項目之一。
由於秈稻與粳稻並重，使得中國在水稻基因研究領域獲得全面豐收。今年4月，以華大基因爲主的中國科學家，獨立完成了秈稻基因組的工作框架圖，國際權威的《科學》雜誌刊登並介紹了這一研究成果。“今天，粳稻4號染色體的測序精確圖又在《自然》上發表，這充分說明，我國水稻基因組研究整體水平已經處於國際領先地位。”科技部副部長李學勇這樣評價。
更爲有價值的是，韓斌研究組在測序4號染色體的同時，還對另一個亞種秈稻廣陸矮4號染色體序列進行了測定，通過對兩個品種連續長度達230萬個DNA鹼基對相應序列的同源比較，首次報道了水稻兩個主要栽培稻(秈稻、粳稻)間的基因組成、順序及DNA基因水平上的一些異同，從而揭示了栽培稻間的一些親緣關係和進化關係。這是中國科學家在水稻基因研究領域的獨到貢獻。《自然》審稿人認爲：這些數據爲將來整個基因水平上的比較提供了一個良好的示範。
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