2023年5月8日上午，在第11屆亞太人類蛋白質(zhì)組大會(huì)上，π-HuB計(jì)劃依托聯(lián)合國(guó)教科文組織 “基礎(chǔ)科學(xué)國(guó)際年” 平臺(tái)，舉行了人體蛋白質(zhì)組導(dǎo)航國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃（Proteomic NavIgater of the Human Body, π-HuB Project）白皮書1.0全球發(fā)布會(huì)，正式向全球發(fā)布了π-HuB計(jì)劃的核心科學(xué)目標(biāo)和實(shí)施方案1.0版，向與會(huì)者介紹和分享了該計(jì)劃的最新動(dòng)態(tài)。
π-HuB計(jì)劃由我國(guó)科學(xué)家領(lǐng)銜發(fā)起并主導(dǎo)，得到國(guó)內(nèi)外科學(xué)界廣泛響應(yīng)和支持。該計(jì)劃旨在繪制人類全生命周期全球性重大疾病及代表性膳食模式、生存環(huán)境的蛋白質(zhì)組圖譜，解析人類蛋白質(zhì)組構(gòu)成原理和演變的規(guī)律，探索生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)從信息知識(shí)到智慧的路徑，實(shí)現(xiàn)人體蛋白質(zhì)組定位系統(tǒng)的精確空間定位、準(zhǔn)確狀態(tài)定性和人體從非健康狀態(tài)到健康狀態(tài)的精準(zhǔn)導(dǎo)航。
發(fā)布會(huì)上，計(jì)劃首席科學(xué)家賀福初院士系統(tǒng)解讀了π-HuB計(jì)劃白皮書的內(nèi)容。π-HuB計(jì)劃為何以π命名？賀福初院士介紹道：首先，世界多國(guó)科學(xué)家都對(duì)圓周率π的測(cè)量做出了重要貢獻(xiàn)（如古希臘科學(xué)家阿基米德、我國(guó)數(shù)學(xué)家張衡、劉輝和祖沖之都在不同時(shí)期對(duì)π進(jìn)行了測(cè)定），因此同樣以π命名的π-HuB計(jì)劃也希望全球科學(xué)家共同參與并做出貢獻(xiàn)。其次，π代表了隱含在人體中的奧秘。達(dá)芬奇繪制的著名人體畫作《維特魯威人》，圓滿展現(xiàn)了人體的結(jié)構(gòu)之美，畫中人體頭部與四肢端點(diǎn)的連線構(gòu)成了一個(gè)完美和諧的圓環(huán)。π-HuB計(jì)劃同樣希望解析人體的構(gòu)成秘密。再次，π是一個(gè)無(wú)窮無(wú)盡的數(shù)，而科學(xué)是 “無(wú)盡的前沿”，我們希望通過(guò) “π” 致敬對(duì)科學(xué)的無(wú)限追求。目前，蛋白質(zhì)組學(xué)仍面臨著艱巨的挑戰(zhàn)：人體內(nèi)萬(wàn)億細(xì)胞中所蘊(yùn)含的蛋白質(zhì)分子各異，且不同年齡階段和生活方式下人體的蛋白質(zhì)組又在時(shí)刻變化。“生在基因，命在蛋白”，正是蛋白質(zhì)組這樣巨大的復(fù)雜性、瞬息萬(wàn)變的動(dòng)態(tài)性，為我們提供了生物系統(tǒng)與生命萬(wàn)象結(jié)構(gòu)、功能的物質(zhì)基礎(chǔ)。而π-HuB計(jì)劃的第一步，便是要 “挖掘” 出人體蛋白質(zhì)中關(guān)于 “命” 的各種信息。發(fā)布會(huì)上，賀福初院士介紹了π-HuB計(jì)劃設(shè)定的四大目標(biāo)：1、繪制人體蛋白質(zhì)組結(jié)構(gòu)空間參比圖譜，針對(duì)三大人種，按照人體構(gòu)成層次，繪制從器官到組織，組織到細(xì)胞，細(xì)胞到蛋白質(zhì)復(fù)合體，再到單分子的各層級(jí)蛋白質(zhì)組構(gòu)成圖譜;2、繪制人體蛋白質(zhì)組狀態(tài)空間參比圖譜，追蹤人體從受精卵發(fā)育成胎兒，直到衰老的生命全周期過(guò)程中，不同膳食模式、不同環(huán)境因素、體內(nèi)不同微生物類型和不同疾病狀態(tài)下的蛋白質(zhì)組圖譜的動(dòng)態(tài)變化。3、建立元人體數(shù)字模型，以前兩個(gè)任務(wù)獲得的數(shù)據(jù)為輸入，利用自動(dòng)機(jī)器學(xué)習(xí)、可解釋機(jī)器學(xué)習(xí)和因果推斷等技術(shù)，建立數(shù)字化的人體結(jié)構(gòu)和狀態(tài)空間的數(shù)字表征，建立人體蛋白質(zhì)組導(dǎo)航系統(tǒng);4、在人體蛋白質(zhì)組狀態(tài)空間中導(dǎo)航，利用人體蛋白質(zhì)組在狀態(tài)空間中定位，對(duì)健康狀態(tài)進(jìn)行判定，并對(duì)從疾病或亞健康狀態(tài)到健康狀態(tài)轉(zhuǎn)歸的蛋白質(zhì)組調(diào)節(jié)路徑進(jìn)行規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體蛋白質(zhì)組狀態(tài)空間的導(dǎo)航，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病狀態(tài)的預(yù)測(cè)、對(duì)疾病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)判、對(duì)亞健康狀態(tài)的預(yù)警和對(duì)嚴(yán)重疾病發(fā)生的預(yù)防。π-HuB計(jì)劃為期30年（2023年-2052年），首個(gè)十年將完成對(duì)人體37.2萬(wàn)億細(xì)胞的蛋白質(zhì)組圖譜、人類主要膳食模式及生境范式相關(guān)的蛋白質(zhì)組圖譜的系統(tǒng)繪制和解析，并以此作為輸入建立一個(gè)基于AI的蛋白質(zhì)組導(dǎo)航模型（1.0版）。要完成第一個(gè)十年的任務(wù)，既需要蛋白質(zhì)組學(xué)理論和技術(shù)的發(fā)展，更需要多學(xué)科的共同助力。“工欲善其事，必先利其器?！?賀福初院士還向全球觀眾介紹了π-HuB計(jì)劃目前的兩大 “利器”（重大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施）：國(guó)家蛋白質(zhì)科學(xué)中心（北京）（鳳凰中心）和廣州 “慧眼” 大科學(xué)設(shè)施（廣州慧眼）。鳳凰中心落成于2015年，是我國(guó)生物醫(yī)藥領(lǐng)域第一個(gè)國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施，擁有高端蛋白質(zhì)組測(cè)序平臺(tái)和以 “天河2號(hào)” 架構(gòu)超級(jí)計(jì)算機(jī)為代表的國(guó)際頂尖硬件設(shè)施以及蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)平臺(tái)、生物超算與大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)、功能蛋白質(zhì)組學(xué)平臺(tái)、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物平臺(tái)、生物資源庫(kù)等支撐性、基礎(chǔ)性平臺(tái)。“慧眼” 大科學(xué)設(shè)施是π-HuB計(jì)劃核心支撐平臺(tái)之一，擁有全球首個(gè)全自動(dòng)化、高通量蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)，建有從樣本制備、色譜分離、生物質(zhì)譜鑒定到生命組學(xué)大數(shù)據(jù)分析的全流程技術(shù)體系。發(fā)布會(huì)上，幾位亞太地區(qū)以外、未能親臨現(xiàn)場(chǎng)的國(guó)際學(xué)術(shù)大家通過(guò)視頻發(fā)來(lái)了對(duì)π-HuB計(jì)劃的祝賀與展望。蛋白質(zhì)組學(xué)先驅(qū)、蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院 Ruedi Aebersold 教授對(duì)π-HuB計(jì)劃的啟動(dòng)和 “慧眼” 設(shè)施的建設(shè)表示祝賀，并預(yù)判蛋白質(zhì)組學(xué)將為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)做出前所未有的重大貢獻(xiàn)，希望π-HuB計(jì)劃能以更快、更有效和更新的方式將蛋白質(zhì)組學(xué)應(yīng)用于臨床，惠及全人類。發(fā)布會(huì)同期還舉行了π-HuB計(jì)劃集體簽約儀式，賀福初院士代表π-HuB計(jì)劃，與亞太人類蛋白質(zhì)組組織以及來(lái)自澳大利亞、日本、韓國(guó)、馬來(lái)西亞、印度、新西蘭、新加坡等國(guó)家的合作者們進(jìn)行了簽約，為共同推動(dòng)π-HuB計(jì)劃的組織實(shí)施奠定了重要組織基礎(chǔ)。發(fā)布會(huì)最后，在場(chǎng)嘉賓就單細(xì)胞蛋白質(zhì)組學(xué)、人工智能在蛋白質(zhì)組學(xué)中的應(yīng)用、臨床蛋白質(zhì)組學(xué)及樣本與數(shù)據(jù)共享等四個(gè)主題進(jìn)行了深入探討，并圍繞國(guó)際合作、學(xué)科交叉、資金高效利用等話題展開(kāi)了討論，為π-HuB計(jì)劃的順利啟動(dòng)和實(shí)施提供了諸多建設(shè)性意見(jiàn)。迄今為止，π-HuB計(jì)劃已匯聚美國(guó)、德國(guó)、瑞士、澳大利亞、法國(guó)、韓國(guó)、愛(ài)爾蘭、印度、新加坡等20多個(gè)國(guó)家40余個(gè)頂尖科研機(jī)構(gòu)，獲得100多位國(guó)際同行專家的支持，包括多位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，形成了多國(guó)多機(jī)構(gòu)共同參與、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的國(guó)際協(xié)作網(wǎng)絡(luò)。π-HuB計(jì)劃無(wú)疑將集聚全球科學(xué)家的智慧和力量，通過(guò)通力合作，極大推動(dòng)生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究的發(fā)展，加速疾病診斷及新藥研發(fā)進(jìn)程，促進(jìn)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)變革，最終引領(lǐng)蛋白質(zhì)組學(xué)驅(qū)動(dòng)的智慧醫(yī)學(xué)新時(shí)代的到來(lái)。
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