从GTL计划看生命科学的发展方向
(一)：GTL计划分析上个世纪分子生物学的突破性成果成为生命科学的生长点，使蒲г谧匀豢蒲е械奈恢闷鹆烁锩缘谋浠坏鞍字省⒚浮⒑怂岬壬锎蠓肿拥慕峁埂⒐δ芎拖嗷ス叵档慕沂疚芯可窒蟮谋局屎突疃媛傻於死砺刍 ＝?1世纪以后，美国能源部启动了新的战略计划—“基因组到生命”(Genomes to Life，GTL)计划，为生命科学在能源和环境领域的应用奠定了基础。
1 GTL计划的背景
为期五年、资助强度为1亿美元的后基因组计划“从基因组到生命(Genomes to Life)”是由美国能源部于2002年7月正式推出，其基础是在人类基因组计划和1994年开始实施的美国微生物计划。
2005年10月3日，美国能源部公布了新一期的生物研究综合计划——GTL计划路线图。GTL路线图以原有的GTL研究项目为基础并将之扩展，至今已经有800多名科学家和技术专家参与该项目。
2 GTL计划的目标
GTL计划的核心目标就是在未来的十到二十年时间里，了解几千种微生物的基因组及微生物系统是如何调控生命活动的，为使用生物手段解决环境问题铺平道路。GTL路线图将扩大基因组项目的投入，帮助国家解决能源和环境难题。此项研究需要填补知识空白点，发展生物技术，并在数据挖掘、计算和存储中应用生信息学。
GTL计划的基础是准确地刻画出生命系统的所有“分子机器”，认识“分子机器”在生命体中是如何协调工作的。这需要收集大量的基因组数据及其相关数据，尤其是基因组表达的数据，以及不同细胞内、不同条件下蛋白质组装和作用的数据。
GTL计划的具体目标包括：(1)鉴别“分子机器”，这些分子机器主要是蛋白质的复合物，并且执行生命系统的基本功能；(2)弄清控制“分子机器”行为的基因调控网络；(3)认识自然环境中的微生物群体；(4)发展建立和实现生物系统模型所需的计算机技术。
3 GTL计划的意义
21世纪人类面临健康、能源、环境等一系列迫切需要解决的问题，生物学的发展也许是解决这些问题的关键，基因组信息的研究则是理解生命体系的分子组成、调控机制的基础。这需要了解整个生物体系与环境相互作用的方式与机制，并利用这些信息来指导后续的生物学研究。
基因组中的基因按照一定的时间和空间规律被表达成蛋白质，而蛋白质需要和其它蛋白质或者核酸相互作用，结合起来形成有机的“分子机器”。GTL计划的实施将促进生物、物理、计算科学多学科的交叉与进步，促进实验设备、软件工具、分析方法、以及科学思想上的重大突破 ......
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