據(jù)SingularityHub報道，過去10年，生物技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)促使醫(yī)藥、食品、生態(tài)和神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域取得快速進(jìn)展。隨著這些進(jìn)步，我們有了更大的發(fā)展目標(biāo)：我們有能力生產(chǎn)更多的糧食，這意味著我們也許能夠進(jìn)一步改造它們，使它們更健康；建立能讀取基礎(chǔ)思維的腦機(jī)接口，這可能意味著更先進(jìn)的接口最終將能夠讀取復(fù)雜的思想。
在這些迅速發(fā)展的領(lǐng)域中，進(jìn)步特別快的一個領(lǐng)域是基因組學(xué)，它的野心也同樣在迅速增長。地球生物基因組計劃（Earth BioGenome）旨在對地球上所有已知的真核生物的DNA進(jìn)行測序，這是個技術(shù)進(jìn)步和雄心相結(jié)合的光輝典范。最近發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》雜志上的一篇論文，介紹了有關(guān)該項目的最新細(xì)節(jié)。據(jù)估計，這個項目可能需要耗時10年，花費47億美元，并需要超過200PB的數(shù)字存儲空間。這些統(tǒng)計數(shù)字聽起來十分龐大，但實際上它們與基因組測序的歷史相比卻是微不足道的。
以人類基因組計劃(Human Genome Project)為例，該項目是個公共資助項目，旨在對第一個完整的人類基因組進(jìn)行排序。這項工作花了十多年時間，從1990年開始，直到2003年才完成，總共花費了27億美元(相當(dāng)于今天的48億美元)?，F(xiàn)在，地球生物基因組計劃的目標(biāo)是利用直線下降的成本，對地球上所有已知的真核生物基因組進(jìn)行排序、分類和分析，其所耗費時間和成本與15年前大致相同。
“真核生物”指的是除了細(xì)菌和古生菌以外的所有生物，包括所有的植物、動物和單細(xì)胞生物。據(jù)估計，地球上大約有1000萬到1500萬個真核生物物種，從犀牛到栗鼠再到跳蚤(還有更小的生物)。在我們所記錄的230萬個物種中，我們已經(jīng)測序的還不到15000個物種。
令人印象深刻的是，科學(xué)家們在進(jìn)行這個項目時，你可能會想，這有什么意義？研究人類基因組有明顯的好處，但是我們能從破解犀牛或跳蚤的DNA中得到什么？地球生物基因組計劃基本上可以讓科學(xué)家們對地球上已知生命的高保真度、數(shù)字基因快照進(jìn)行研究。
項目領(lǐng)導(dǎo)人之一、伊利諾伊大學(xué)卡爾·伍斯基因組生物學(xué)研究所主任、昆蟲學(xué)教授吉尼·羅賓遜（Gene Robinson）說：“該項目最偉大的遺產(chǎn)將是建立完整的生命數(shù)字圖書館，它將引導(dǎo)未來幾代人的發(fā)現(xiàn)?！?/p>
人類基因組計劃的投資回報率估計是141比1，這只是金融方面的好處。這個項目極大地促進(jìn)了我們今天所知的平價基因組學(xué)的發(fā)展，這一領(lǐng)域有望加快發(fā)現(xiàn)致病基因突變的速度，并幫助他們進(jìn)行診斷和治療。新的基因編輯工具（如CRISPR）已經(jīng)出現(xiàn)，也許將來能夠治愈基因疾病。
如果這種回報率同樣適用于數(shù)百萬個物種，那么從中獲得的洞見以及由此帶來的具體利益可能是巨大的。例如，對農(nóng)作物的基因組研究已經(jīng)幫助培育出生長更快、產(chǎn)量更高并對害蟲和惡劣天氣有更高抗性的新作物。
研究人員可能會發(fā)現(xiàn)新的藥物，或發(fā)現(xiàn)更好的方法來改造用于制造或能源的有機(jī)體。他們將能夠找出復(fù)雜的發(fā)現(xiàn)，比如各種物種如何和何時進(jìn)化的信息，這些信息到目前為止都被埋在歷史深處。
在這個過程中，他們將創(chuàng)造出世界物種數(shù)字基因庫。還有什么其他有用的基因會潛伏在那里，幫助啟發(fā)新一代的合成生物學(xué)家？
著名物理學(xué)家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)2007年曾說過：“將來，設(shè)計基因組將是一件私人的事情，一種與繪畫或雕塑一樣具有創(chuàng)造性的新藝術(shù)形式。新創(chuàng)造的作品很少會成為杰作，但很多作品會給它們的創(chuàng)造者帶來歡樂，給我們的動物和植物帶來變化?！?/p>
僅僅過了十多年，他的愿景就像不久之前的科幻小說一樣，正在接近現(xiàn)實。地球生物基因組計劃會將地球生命的基因調(diào)色板放置在未來合成生物學(xué)家的指尖上。
但這還不是個完整計劃。除了資金外，該項目的許多細(xì)節(jié)還有待完善。其中一個最大的問題是，科學(xué)家們將如何完成收集地球上所有已知物種完整DNA樣本的龐大任務(wù)。有些博物館的標(biāo)本將會被使用，這樣DNA就能產(chǎn)生高質(zhì)量的基因組，但很多物種標(biāo)本可能沒有被保存下來。一個重要的樣本來源將是全球基因組生物多樣性網(wǎng)絡(luò)。
羅賓遜說：“基因組學(xué)能幫助科學(xué)家開發(fā)新藥物和可再生能源，養(yǎng)活不斷增長的人口，保護(hù)環(huán)境，支持人類的生存和福祉。地球生物基因組計劃將讓我們了解生命的歷史和多樣性，并幫助我們更好地了解如何保存它?！?/p>
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