《解码生命》(第二版)新书发布!17位院士近200位专家“解码”生命奥秘
2020/12/31
2020年12月30日,《解码生命:从多视角看生命》(第二版)新书发布会暨上海交通大学Bio-X研究院二十周年庆典在徐汇校区Bio-X研究院隆重举行。

2020年12月30日,《解码生命:从多视角看生命》(第二版)新书发布会暨上海交通大学Bio-X研究院二十周年庆典在徐汇校区Bio-X研究院隆重举行。上海交通大学党委书记杨振斌,《解码生命》(第二版)主编、上海交通大学Bio-X研究院院长贺林院士,中国科学院院士韩斌教授,上海市科学技术委员会一级巡视员季晓烨,民盟上海市委专职副主委杨德妹,上海市妇幼保健中心主任朱丽萍,上海市长宁区卫生局局长葛敏出席。新书发布会由上海交通大学常务副校长、中国科学院院士丁奎岭主持。


上海市副市长陈群,中国科学技术协会名誉主席韩启德院士,出版方科学出版社生物分社社长王静通过视频向新书发布表示祝贺。还有来自上海交通大学图书馆、生命科学技术学院、农业与生物学院、药学院、系统生物医学研究院、上海交通大学医学院附属精神卫生中心、上海交通大学医学院附属国际和平妇幼保健院、上海交通大学医学遗传研究所等单位,以及来自Bio-X研究院附属医院上海市长宁区西郊绿地医院、无锡市精神卫生中心、芜湖市第四人民医院、临沂市妇女儿童医院、丽水市第二人民医院的嘉宾学者和多位作者代表出席活动。


20年的研究和积淀——5个篇章、50个章节、逾240万字

《解码生命:从多视角看生命》(第二版)一书由中国科学院院士、上海交通大学Bio-X研究院院长贺林教授领衔主编,云集了近200位在生命科学研究和应用领域耕耘多年的国内外知名专家和学者。

全书由“人类基因组计划及后续相关计划”、“基因组计划引导生物技术的强劲发展”、“当前对人类基因组的认识及其拓展”、“基因组学的临床应用”及“生命的合成、人工智能及其他”5个篇章共50个章节组成,分为上下两卷,共计240多万字,涵盖了基因组学、新医学、遗传咨询、表型组学、生物芯片、基因编辑、干细胞、合成生物学、植物学、化学、物理、工程学、法学、伦理学等相关学科发展和应用的方方面面。特别针对今年的疫情,还加入了由上海公共卫生临床中心徐建青教授团队撰写的“病毒与宿主:对抗还是共生”一章。因此,本书大多篇章都是由实际亲历者、资深研发者、领域先锋者和他们的团队成员撰写,非常具有学习和收藏价值。


本书不仅回顾了自1990年起到现在国内国际各大型生物学计划及其产生的数据库,如ENCODE计划、TCGA计划、iHMP计划以及最新的gnomAD和GTEx数据库,特别还有更具合理性的我国单靶标基因组计划;同时还细数了随着这些计划逐渐磨练成熟的生物技术,如测序技术、芯片技术、蛋白质组学技术、基因编辑技术和单细胞相关技术等,并且还用一个篇章介绍了在这些计划和技术的帮助下我们对人类基因组的最新认识,包括基因非编码区、转座子、表观修饰、基因致病性及其与环境的互动、与表型的关系、以及与其他物种之间的联系等等。

这些认识可以帮助我们通往“新医学”的变革,书中详细介绍了新医学的概念、遗传咨询和检测、个性化用药、复杂疾病的预测和干细胞等新医学的有机组成部分;除了对“医学”产生影响,对其他物种的研究,如植物、病毒,以及对蛋白质结构特征的观察,还可以引发我们对生命多元形式的思考,合成生物学的大门近年来也在向我们徐徐打开:国际基因工程机器大赛、遗传物质的合成、生命周期中的人工智能等内容本书都作了深入浅出的阐释,人类正充分发挥着主观能动性将生命物质本身推向应用。

在这些过程中,专利和伦理的意识也是必不可少的,它们是本书的重要压轴章节。在这样一个大故事背景下,读者在阅读某个章节时还会发现要更好地理解它还可以参见某某其他章节,鼓励将视角加以开阔和发散。

总而言之,这些来自不同学科背景的内容,如同交响乐团中形态各异的乐器,以《解码生命》第二版为载体,共同奏响了一曲繁而不乱的现代生命之歌,以期能在为读者科普的同时,激发交叉创新的灵感。

20年前,贺林院士主编的《解码生命——人类基因组计划和后基因组计划》,即《解码生命》(第一版),一经出版就备受关注。作为我国第一本系统介绍人类基因组计划的书籍,在当时国内有关知识还未普及的情况下,为国人认识和了解人类基因组计划的方法和内涵,以及理解该计划对于解开人类生命密码的重要性起到了积极的推动作用。

时隔二十年,生命科学领域以基因组学为引擎,已发生了翻天覆地的变化,新的发现、新的进展层出不穷,令人眼花缭乱,又到了需要对“解码生命”进行总结和展望并启迪下一轮创新的时候。如何把这些新的知识、新的变化梳理并展现给读者,贺林院士深感不是件易事。从某种意义上来说,遗传学家就是从事“解码生命”工作的专家,而且一生只做这一件事。并且,为了看明白生命的复杂性与相关性,他们始终坚持尝试从多个视角观察生命。

贺林院士认为,《解码生命》(第二版)较好地扣住了领域发展的前沿。过去20年的新发现使人们应接不暇,同时也使人们更加认识到,只有解码了生命中的基因,才能更好地认识生命、解析生命、健康生命和延长生命。


《解码生命》(第二版)还邀请到中国科学技术协会名誉主席韩启德院士为本书作序,在新书发布会上,韩院士也通过视频对新书的发布表示祝贺,并介绍了两版《解码生命》的写作背景,以及贺林院士和同仁们创作的初衷。

近20年来人类正在以从来没有过的速度从多个维度、多个视角,特别是在分子水平揭示生命的奥秘,相关技术方法也是日新月异。再版后的《解码生命》是一本不可多得的系统剖析生命科学主流前沿的著作,将帮助读者快速、全面、系统地了解近20年来生命科学领域的研究进展与现状。同时,韩院士还对广大读者提出了殷切希望,鼓励大家在多视角多学科知识的滋养和启发下,能够融会贯通,勇于产生“0-1”的创新,早日实现我国科技的自立自强。

17位院士领衔,深入浅出讲述解码生命的故事

本书包括了17位院士团队的工作成果介绍,为读者搭建了概览“学术高山”的平台和空间,举若干典型例子以飨读者。其中,贺林院士在第32章“新医学的提出”这一章节从各个角度分析了落实“新医学”的必要性和紧迫性。现有的“老医学”体系早已显露其低效的本质。如果说疾病是一座冰山,老医学能解决的问题只是冰山一角,人们往往忽略了一个最根本的事实,即生命体无时无刻不通过遗传学原理起着作用,开展诊疗工作应该把“老医学”的四大主板块——内、外、妇、儿全天候地与遗传学“捆绑”在一起。

有了人类基因组计划带给我们的技术和海量的遗传数据,基因组学作为解决一切问题的根本与基石也延伸出更多地以组学为支撑的研究学科,在遗传咨询的纽带作用下与对应的临床疾病特征有机结合后,人类战胜病魔具备了可能。届时,以“解码生命”为己任的生命科学才能真正能转化为医学的切实助力!

陈子江院士协同乔杰院士和黄荷凤院士团队共同探讨了人类辅助生殖的遗传把控问题。人类辅助生殖技术自1978年首次成功实施以来,经过40多年的发展,在一定程度上解决了生殖缺陷人群所苦恼的问题,不过抱婴回家率至今仍徘徊在 30%~40%。遗传学因素在生命形成的过程中发挥着重要作用,遗传学筛查近年来在辅助生殖领域也受到越来越多的关注。我们需要从遗传学角度更努力地认清生命的形成和发育过程中子宫内膜环境、胚胎发育潜能、内分泌、免疫学等诸多因素的影响,解码生殖缺陷的由来从而防患于未然。

施一公院士团队梳理了蛋白质结构研究中的经典案例及其技术发展,认为结构决定功能,微观的本质决定宏观的功能,解析蛋白结构能够帮助我们更加深刻地理解生命的本质,并且在临床药物的设计和开发中发挥重要的作用。当我们怀着一颗谦卑之心去理解生命的本质,欣慰地去看待我们不理解的事物时,繁杂的细节和不完美的解释会促使我们不断地切换宏观、微观的认知视角,从而突破科学和技术的边界束囿,获得新的发现。

蒲慕明院士团队对非人灵长类模式动物在基因组学研究中的应用做了介绍。非人灵长类是与人智力水平最接近的哺乳动物,对神经生物学研究具有极其重要的价值。目前用胚胎或成体体细胞核移植克隆猕猴的技术路线已建立。睡眠障碍、自闭症、亨廷顿病等神经系统疾病模型猴也已培育成功。这些动物模型将为未来深入开展人类基因组研究和深度解码生命提供更为丰富的选择。

丁奎岭院士团队基于当下合成生物学与合成化学全方位深度融合的趋势,描述了通过人工化学合成核酸形成新的生命实体的过程,佐证了诺贝尔化学奖得主、现代有机合成之父罗伯特·伯恩斯·伍德的话:“在上帝创造的自然界的旁边,化学家又创造了另一个世界”。从首例重组支原体 Synthia 到酿酒酵母染色体的从头合成直至单染色体酿酒酵母的构建,人类正在人造生命的探索中快速前进。创造“人造生命”的目的是为了更好地认识自然规律、更有效地解码生命,理解生命的本质,从而有效地提升人类与自然和谐发展的能力。

樊春海院士团队展示了生命科学领域和化学领域一个令人激动的前沿:将人工设计的核酸结构(DNA计算机)在活细胞和动物内组装并发挥作用,推动纳米诊疗和精准医学的发展。电子计算机的发展给人类社会进步带来了极大的推动作用,但电子计算机制造工艺趋于极限,DNA 计算机可以通过直接与分子相互作用,在生物和化学系统中提供嵌入式控制,这与硅基计算机在宏观尺度上所做的工作是非常不同的。目前,相关实例还只能在原核细胞中实现,哺乳动物细胞或活体中的核酸纳米结构组装仍然充满挑战。对生命的深入解码将协助这一图景早日实现。

理工教授的人文情怀,冬日里宛若春风拂面

本书虽然本质上是一本理工科著作,但在编纂过程中我们特意保留了字里行间闪耀着的人文情怀,尽力让每一篇章成为独特的存在。比如第1章中谈到“人类基因组计划”的相关生命伦理问题,保留了作者采用的“将’人’字写在’天上’”这样的比较夸张但却态度鲜明的说法;比如第2章的主要作者曾长青教授忍着腰病、几经易稿、精益求精,在百忙中艰辛完成写作,将自己奋战国际人类基因组学项目的经历倾注于纸上后,仍不忘在署名时特意表达了对家人的思念和告慰;再比如贺林院士在第33章中描述到遗传咨询在我国的坎坷发展之路时,用了略显急迫的短句和无法释怀的反问句,在校对过程中,贺院士对此段也是反复修改和优化,每一次似乎都在尝试与自己心爱的事业有一个更好的对话。

总之,对于各章作者各有特色的语言风格和可贵的含蓄情感,本书都尽力做了保留,以供读者在阅读时能有一份更为真实而有温度的体验。

献礼Bio-X研究院20周年院庆

本书发布会适逢上海交通大学Bio-X研究院20周年院庆,因此亦是该盛事的献礼之作。主编贺林院士是上海交通大学Bio-X研究院的院长。本书中有小部分内容也记载了该研究院的主要成果。生命科学飞速发展的20年,也是“Bio-X”在“解码生命”使命的感召下快速成长的20年。上海交通大学Bio-X研究院是由2000年成立的Bio-X生命科学研究基地经过重组凝练而成,标志着上海交通大学生命学科与其他多学科间进行交叉合作研究开启了新的篇章。

在过去的20年中,Bio-X人锐意进取,迄今为止,已至少创造了上海交通大学历史上的三项第一(第一个973首席科学家、第一篇nature 系列论文和第一个国家自然科学二等奖);发展至今,成果累累,已获得国家自然科学二等奖2项、教育部自然科学一等奖4项、教育部科技进步一等奖1项;主持承担多项国家重大、重点科研项目,包括973首席2项,重大科学研究计划首席2项,“国家自然科学基金创新研究群体”1项和“教育部长江学者奖励计划创新团队”1项;已发表SCI论文800多篇,其中包括国际顶级期刊论文,如:Nature, Cell, Nature Genetics, JAMA等。现有团队中人才济济,包含中国科学院院士1人,教育部“长江学者奖励计划”特聘教授3人,国家自然科学基金委“杰出青年科学基金”2人等。其中还有2人入选爱思唯尔中国高被引学者榜单。此外研究院还连续12年指导本科生团队代表上海交通大学参加国际基因工程机器大赛,收获10金1银1铜的佳绩。

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