本文发表在《大众科学》的前博客网络上，反映的是作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
对于那些喜欢情节简单、结局圆满的故事的人来说，我必须承认人类基因组计划的故事并非如此。这个故事的结尾并不是在2000年6月26日我们在白宫公布人类基因蓝图的第一份草案时。也不是在2003年4月14日完成最终的参考序列时。
相反，人类基因组研究是一部史诗般的戏剧，每年都会上演，一幕接着一幕精彩的续集，因为科学家们不断发现我们的DNA指令书在健康和疾病中的作用。
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技术第一定律说，我们总是高估一项真正具有变革意义的发现的短期影响，而低估其长期影响。事实上，人类基因组测序似乎就是如此。许多新闻文章现在都在反思自我们宣布第一份草案序列以来的十年里，已经发生了什么——或者没有发生什么。愤世嫉俗者倾向于将基因组研究带来的直接健康益处视为半杯水空，但我看到的是半杯水满——而且每天都变得更满。
对我来说，作为一名医生，人类基因组计划的最大吸引力在于它提供了寻找一些医学最大谜题答案的机会。今天，当我纵观生物医学研究的各个领域时，很明显，基因组学正在帮助拼凑出许多谜题。无论他们的工作侧重于癌症、糖尿病、传染病、精神疾病或其他疾病，研究人员都在使用源于人类基因组计划的工具来识别疾病的分子原因，并开发新的诊断、治疗和预防策略。
测序第一个人类基因组的成本约为4亿美元。今天，测序一个基因组的成本为9500美元，而且在未来四到五年内，我们预计将达到可以以1000美元或更低的成本测序个人基因组的水平。这种令人印象深刻的成本下降推动了DNA测序和相关技术在医学应用中的快速扩张。
早在2000年，我就大胆预测，十年内将会有大约十几种疾病的预测性基因检测，有可能采取措施降低其中一些疾病的风险，并且广泛提供植入前基因诊断。基本上所有这些都已成为现实。
大约五年前，研究人员开始使用一种称为全基因组关联研究的方法来揭示与常见疾病风险相关的基因变异。2005年发表的第一个成功案例是发现补体因子H基因中的一个变异，该变异被证明是年龄相关性黄斑变性的主要预测因子，而年龄相关性黄斑变性是老年人失明的主要原因。以前没有人怀疑过那个特定的基因，它在炎症中起作用。这突显了研究人员能够扫描整个基因组的力量，而不只是将搜索范围限制在他们自己最好的直觉上。
自那以来的几年里，研究人员已经发现了数百种与克罗恩病、心脏病、糖尿病和数十种其他疾病的风险相关的变异。然而，当单独考虑时，这些变异中的大多数在贡献方面都相当微弱。因此，今天科学家面临的最大挑战之一是：其余遗传性隐藏在哪里？它是否可能隐藏在我们尚未完全理解的DNA指令书的区域中，即基因组的“暗物质”？
另一个适合基因组探索的领域是癌症。对人类基因组计划的最早公开呼吁之一来自雷纳托·杜尔贝科，他在1986年发表在《科学》杂志上的一篇文章中，根据它将对癌症研究产生的影响，提出了对基因组进行测序的理由。杜尔贝科的愿景现在正以癌症基因组图谱（TCGA）项目的形式实现，该项目正在建立20种主要类型和亚型癌症的关键基因组变化的综合目录。
这个由美国国立卫生研究院支持的项目在其试点阶段就已经为卵巢癌和胶质母细胞瘤（最常见的脑癌形式）生成了全面的分子分类系统。这些信息可以帮助医生更好地将个体患者与最有可能对他们有效的疗法相匹配。更重要的是，这些发现可能会导致针对各种癌症亚型的分子变化的新疗法。
其中一些现在已经发生了。以贝弗利·索蒂尔的案例为例，她是一位不吸烟者，几年前被诊断出患有晚期非小细胞肺癌。贝弗利接受了标准的化疗，但她的肿瘤一直在生长。然后，去年七月，根据她在波士顿达纳-法伯癌症研究所对其肿瘤进行的基因分析，她报名参加了一种名为克唑替尼的新型基因组药物的临床试验。
结果是惊人的。在治疗的头六个月里，贝弗利的一些肿瘤缩小了50%以上，而另一些肿瘤则消失了。而且她现在的状况仍然良好。
不幸的是，克唑替尼仅对大约5%的肺癌患者有效。这是为什么呢？对这种药物的反应取决于患者的肿瘤是否具有特定的基因组变化，称为ALK融合。贝弗利的肿瘤有，因此，像其他四分之三具有类似特征的患者一样，她的反应良好。这些患者证明了个性化医疗的潜力——在正确的时间将正确的治疗方法与正确的患者相匹配的价值。
显然，我们需要更多像贝弗利这样的故事，不仅是针对癌症，还有阿尔茨海默病、哮喘、抑郁症、心脏病、肥胖症和许多其他疾病。我希望并期待在未来一二十年内——或者无论需要多长时间——基因组发现将为全世界人民带来日益增长的健康益处。
2000年柯林斯和克林顿宣布人类基因组草案的图片，由美国国立卫生研究院提供
关于作者
医学博士、哲学博士弗朗西斯·S·柯林斯是美国国立卫生研究院的主任。作为一名医生和遗传学家，他领导人类基因组计划于2003年完成。他的最新著作《生命的语言：DNA和个性化医疗的革命》（HarperCollins）于今年早些时候出版。他于2009年获得国家科学奖章。
图片来源：美国国立卫生研究院
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