2016年5月13日,美國科學技術(shù)政策辦公室與相關(guān)政府機構(gòu)和私人基金會共同頒布了一項新的美國微生物組計劃。該計劃的目標是:通過對各種不同環(huán)境中微生物生態(tài)系統(tǒng)的綜合研究,深入揭示微生物組的行為規(guī)律,促進對健康微生物組功能的保護和恢復。這個計劃首次把微生物研究提高到國家戰(zhàn)略地位,強化并聚焦了微生物在解決人類健康、環(huán)境保護、能源等重大問題方面的巨大作用,突出了微生物組研究“跨學科”“跨行業(yè)”“跨部門”以及“戰(zhàn)略先導性”的特點。這一重大舉措表明:微生物組研究已經(jīng)成為國際新一輪科技革命的戰(zhàn)略“高地”。
奧巴馬政府此前推出的腦科學計劃、精準醫(yī)學計劃和抗癌癥計劃都是圍繞人體健康展開的。然而可持續(xù)發(fā)展需要生態(tài)平衡發(fā)展,僅對人類健康的關(guān)注還遠遠不能滿足要求,是“治標不治本”。美國推出的“國家微生物組計劃”,不但會從嶄新的角度使人類對慢性病的病因和防治方法產(chǎn)生全新的認識,而且將廣泛、深刻地影響和帶動農(nóng)業(yè)、能源、環(huán)境、海洋、氣候等學科和行業(yè)的發(fā)展。事實上微生物資源與人類、動植物基因資源、神經(jīng)資源一樣,是各國必爭資源。
美國聯(lián)邦政府已連續(xù)多年為微生物組研究投入經(jīng)費。目前有超過12個政府部門參與支持微生物組研究,最近的投入又有增長。美國科學技術(shù)委員會在2015年發(fā)布的統(tǒng)計表明,美國政府對微生物組研究的年投入在2012年到2014年間翻了三倍,在這3年間總投入達到9.22億美元。這里面包括多部委的合作項目以及單一部門投入的項目。構(gòu)成這種重視的一個重要的驅(qū)動力是美國越來越看清微生物在未來生物產(chǎn)業(yè),尤其是高端生物制造業(yè)方面獨特而又巨大的潛力,這種潛能的釋放將帶來未來生物產(chǎn)業(yè)的革命。此次計劃相較于美國以往的微生物研究,有其突出的特點:第一是重視對跨學科研究的相關(guān)支持項目,如哈佛大學醫(yī)學院第二大附屬醫(yī)院——布列根和婦女醫(yī)院的Ann Romney神經(jīng)疾病中心將建立微生物-腸道-大腦卓越中心;第二是加強共性平臺與方法的建立,如卡夫利基金會支持發(fā)展體內(nèi)實時的成像、感知和操作微生物的下一代生命科學工具;第三是強調(diào)人才培養(yǎng)的重要性,各個高校研究所都設(shè)立了培養(yǎng)微生物學相關(guān)人才的機制或項目,以促進微生物組研究人才的儲備。
“美國微生物組計劃”是在多年廣泛研究的基礎(chǔ)上,由國家適當投資,吸引社會各界投資而成的一個大科學計劃。但該計劃仍然缺少國家引導的主攻方向。我國的微生物組計劃既需要避免過于分散研究力量,又要避免“一哄而上、一哄而散”的局面。要針對影響國計民生的重大科學技術(shù)問題,例如,腸道菌群與糖尿病的防治、生物制造、環(huán)境污染等方向,依靠我們的體制優(yōu)勢,集中兵力打殲滅戰(zhàn),形成重大突破,進入領(lǐng)跑位置。
鄧子新(上海交通大學微生物代謝國家重點實驗室主任、生命科學技術(shù)學院院長)