一、中国人类基因组计划和国家人类基因组研究中心成立背景

20世纪90年代初, 以完成人类基因组全序列测定和注释为核心任务的人类基因组计划由美国科学家发起并在全球共同开展。同时在中国，在老一辈科学家吴旻院士等的推动下，由中国科技部和国家自然科学基金资助，中国人类基因组计划(CHGP)的第一个重大项目“中华民族基因组遗传结构及遗传变异研究”于1994年获得立项。中国是一个人口大国，中华民族不仅占世界人口总数的22%，而且是一个多民族的群体。中国丰富的人类遗传资源是研究人类基因组多样性、人类进化和人类疾病相关基因的宝贵材料。根据国际发展趋势，中国的HGP从功能基因组的角度切入，进行基因组多样性和疾病基因研究。经过全国科学共同体的努力，不断取得令人振奋的成果，并极大地推动了整个生命科学和医学的进步。在此基础上，有远见的中国科学家们也开始努力推动中国加入国际人类基因组计划的行列，全面启动中国的人类基因组计划。

与此同时, 有远见的中国医学遗传学家们依然在努力推动中国人类基因组研究工作的启动. 时任国家自然科学基金委员会生命科学部主任的吴旻院士, 力荐基金委设立关于人类基因组的重大项目, 获得当时主管生命科学部的基金委副主任梁栋材院士的积极支持, 设立了中国人类基因组第一个重大项目 “中华民族基因组若干位点基因结构的研究”. 与此同时, 中国的医学遗传学研究逐步接受基因组学的研究思路, 利用基因组学技术, 在疾病相关基因的鉴定和研究, 特别是白血病、实体瘤(肝癌、肠癌和鼻咽癌)和遗传性疾病(如耳聋)的相关基因克隆、鉴定等方面及时开展了一系列工作, 获得了可喜的突破. 另一方面, 在人类基因分型和多态性检测、cDNA克隆和测序等技术的建立和发展方面也取得了实质性的进展. 所有这些成功, 一方面增强了中国科学家对进一步开展人类基因组研究的信心；另一方面, 也让人们认识到中国人类遗传资源丰富(56个民族和大量相对隔离人群), 基因组服务对象庞大(10多亿人口), 如果我们有智慧地、积极地给予开发利用(当然首先是要研究), 我们将有能力(也有义务)通过人类基因组的研究, 对人类, 特别是东方人群的健康医疗事业做出重要的贡献. 

在这样的科学背景和历史背景下，1997年7月，谈家桢院士上书中央，呼吁保护我国遗传资源，建议成立中国基因组研究中心，得到党中央国务院的高度重视。江泽民总书记亲自批示：“人无远虑、必有近忧, 我们得珍惜我们的基因资源”。1998年3月4日, 由科技部、上海市政府、浦东新区、张江高科技园区和上海地区六家研究机构组建的上海人类基因组研究中心成立。1998年10月29日, 中心被正式命名为“国家人类基因组南方研究中心”(简称南方中心)，成为在浦东新区张江高科技园区落户的首个国家级研究中心。

中心由陈竺院士任中心主任(自1998年至2016年。2002年起，由赵国屏院士兼任中心执行主任)。2016年起，黄薇研究员继任中心主任。

中心的组建单位包括科技部中国生物工程开发中心、上海新药研究开发中心、浦东科技创业投资公司、中国科学院上海生命科学研究院、复旦大学、上海第二医科大学（瑞金医院）、上海市肿瘤研究所、上海第一医科大学、第二军医大学和张江（集团）有限公司等。

2005年1月，中心获国家科技部批准成为省部共建国家重点实验室培育基地（暨上海市疾病与健康基因组学重点实验室）。2011年8月，中心成为上海科学院直属事业单位。

在国家目标指导下，中心通过整合基因组学、生物学、医学、计算机科学和工程技术等领域创新资源，聚焦基因组学、微生物组学、环境医学、生物医药等前沿技术的开发和转化；面向国家中长期发展战略，建设生物医药创新技术共享平台，促进区域经济发展。

二、中心科研平台和技术优势简介

（一）组学技术服务平台 （1998年-至今）

组学技术服务平台，2018年由原基因组测序部和原生物信息学部整合组建，主要从事人类疾病、病原生物、动植物和微生物等基因组和转录组测序研究工作，曾经先后承担和参与了国家多项重大基因组研究项目，包括人类基因组计划、黑猩猩22号染色体测序、水稻4号染色体测序、日本血吸虫基因组测序等。所获得的重要科研成果和发现，已发表在包括《Nature》 (钩端螺旋体基因组、日本血吸虫基因组), 《Nature Genetics》 (日本血吸虫转录组、包虫基因组、肝癌、Graves病)、《Nature Medicine》 (白血病)及《Science》 (SARS病毒测序)等顶级学术杂志上；尤其在微生物基因组研究领域，已有一百余篇论文发表在专业学术期刊上，如Cell Res, Molecular Microbiology，BMC Genomics， J Bacteriol等。此外，围绕新型重链抗体库的构建和疾病相关重要靶点分子的抗体筛选，开展疾病相关的免疫诊断和治疗的基础和转化型研究，开展和病原菌分子诊断相关的检测方法学建立，包括对疾病相关的常见病毒、细胞和真菌等建立基于定量PCR和二代测序的新型检测方法。平台所负责运营的上海市基因测序及分析专业技术服务平台，拥有各类测序仪，包括第三代测序系统PacBio Sequel、RSII，Oxford NanoPore，第二代测序系统Hiseq2500、NextSeq500、Miseq, 以及第一代测序仪ABI3730等，并配有曙光等多种服务器，可满足高通量测序的分析需求。在20多年的发展过程中，先后为国内1000多家科研院所和企业提供包括基因组、转录组、宏基因组、微生态以及靶向测序等领域的服务，已成为上海市生物学领域研发共享专业技术服务重要基地。

（二）生物医学转化研究平台（原遗传学研究部，1998-至今）

该平台在国内率先建立了全基因组微卫星扫描分型技术体系和高通量基因组SNP芯片技术平台（包括Illumina基因芯片平台、Affymetrix基因芯片平台），同时建立了一代和二代高通量测序技术平台，具备完善的全基因组扫描、疾病基因精细定位克隆技术、基因表达谱和高通量SNP检测体系及全基因组SNP芯片检测等技术体系，广泛开展基因组多样性研究、中国人群的遗传结构研究以及重要疾病的相关基因定位、克隆和全基因组关联研究。成功地定位了房颤等多个重要遗传性疾病的相关基因，并找到疾病的突变基因；定位了鼻咽癌易感基因；发现肝癌组织杂合性丢失高发区域；定位了若干与高血压、糖尿病、冠心病等相关的基因区域。利用所建立的高通量基因芯片分析平台，开展了多个重要复杂性状疾病的全基因组关联研究（GWAS），包括甲状腺疾病（Graves’ disease）、精神疾病、高血压、银屑病、系统性红斑狼疮、白癜风和麻风病等，多篇研究论文发表在《Nature Genetics》（《自然遗传学》）和《New England Journal of Medicine》（《新英格兰医学杂志》）上。

平台还建立了全国范围内的科研协作网，进行样品收集，包括汉族和各个少数民族人群样本、遗传病家系和多种重要疾病的病例对照样本的收集，促进遗传资源的保护和研究开发。参与完成了国际HapMap计划的中国协作组工作，构建了21号染色体单倍型图谱；建成中国人基因组SNP及其单倍型数据库；构建了中国人基因组SNP参考系统目录，并与灵长类基因组序列进行比较基因组学研究，从进化角度理解基因组结构和功能特征。相关研究工作在Science、Nature Genetics、PNAS等杂志发表。

同时，平台与国内外研究机构积极合作，在肿瘤生物标记物检测、二代测序数据分析挖掘及纳米材料应用等新技术领域进行探索。通过多年建设，平台现已建成集高通量测序、生物芯片、数字化PCR等多技术体系的标准化实验室。平台利用“组学”技术，全面开展基于二代测序的临床精准诊疗技术的研发，并已成功研发形成多项基因检测产品。包括乳腺癌复合基因检测，大肠癌复合基因检测，BRCA1/2基因检测和BRCA¬¬_plus基因检测等多个基因检测产品，分别满足不同的临床需要，作为肿瘤临床诊断、治疗、预后的重要辅助检测技术手段。近期，平台和临床合作开展了三阴性乳腺癌各亚型的全外显子组测序、转录组测序和拷贝数变异检测分析，成功绘制出全球最大的三阴性乳腺癌队列多“组学”图谱，并提出“三阴性乳腺癌分子分型基础上的精准治疗策略”。这项重要研究成果于2019年3月8日在国际肿瘤学顶尖期刊《Cancer Cell》在线发表。

（三）生物信息学研究平台 (1998-至今)

平台为中心及合作单位提供生物信息学技术支持。从事生物信息学相关软件和数据库的开发和维护，例如GLAD、GAP Map、TB Database等；以病原和宿主基因组水平的相互作用为重点，开展基因组生物信息学研究。拥有包括曙光SUN E3500，SGI450、Dell PE1950/2950、IBM3700服务器,PC集群计算机在内的高性能计算平台，改进了基因预测软件和转录组序列基因组定位流程，开发了自动化的基因组注释系统，建立了适应新一代测序平台的基因组和转录组生物信息学分析体系。2018年后与组学技术服务平台融合发展。

（四）功能基因组学研究平台(1998-至今)

基于我国有特色的或有研究基础的生命科学研究方向，系统应用细胞生物学、分子遗传学等技术，联合相关科研单位开展大量前沿创新性研究工作： (1)通过日本血吸虫系统生物学研究，深入研究了血吸虫寄生和致病分子机制，包括血吸虫寄生的遗传进化机制、致病的分子基础以及免疫逃避的分子和遗传学机制；（2）肝癌发生、发展的分子遗传学机制研究：尤其对乙型肝炎病毒感染相关的肝癌表观遗传调控的分子模式、基因转录紊乱特征及与基因组不平衡性关系、肝癌发生、发展和转移的重要遗传学事件等进行深入研究，发现一批肝癌相关分子标志物，为应用奠定了理论和技术基础；（3）对神经-内分泌系统（下丘脑-垂体-肾上腺轴）、造血等正常发育、生理调控等相关基因进行研究，为理解人类正常生理，尤其内分泌系统对维持机体内稳态和对外界环境变化反应如基因表达特征和调控方式奠定基础。相关研究科研成果发表在Nature, Nature Genetics, JCI, PNAS, Hepatology, PLoS Pathogens等著名杂志上，获得国际学术界好评，先后受权威综述杂志如Trends、Annual Review等邀请撰写综述发表。

（五）省部共建国家重点实验室培育基地——上海市疾病与健康基因组学重点实验室

2005年1月，中心获国家科技部批准成为2004年新建省部共建国家重点实验室培育基地（暨上海市疾病与健康基因组学重点实验室），2008年通过建设项目验收。2010年和2013年分别获得上海市重点实验室评估良好和优秀。实验室主任由赵国屏院士担任，陈竺院士任学术委员会主任。

重点实验室以基因组研究为基础，以系统生物学理念为指导，针对我国重大疾病相关的科学及技术问题开展攻关研究，开发可供临床医学诊断和新药筛选的靶基因位点，为我国在激烈的国际竞争中取得应有的地位。

研究方向和内容：

1. 开展以基因组、表观基因组和功能基因组为基础的重大疾病分子机理研究，通过临床转化，为疾病诊断、治疗和预后判断提供理论依据和技术支撑。

2. 建立基因组与临床相结合的生物大数据库，研究开发重大疾病的分子标记和药物靶点，为精准医疗和新药研发提供知识宝库。

3. 开展重要病原生物（病毒、细菌、真菌、原虫）的基因组学研究，特别是开展各类人群队列（疾病、亚健康、健康）的肠道菌群宏基因组/宏转录组学研究，为疾病预防和干预提供新理论和新方法。

（六）伦理、法律与社会问题研究部(伦理委员会,1998-至今)

该部门成立于1998年5月，由上海地区从事哲学、伦理、法律、生物和医学研究的专家教授组成，并由国内外相关领域著名专家组成顾问委员会。主要从事人类基因组、人类干细胞、克隆技术、辅助生殖和遗传服务等生命医学科学研究和应用中的伦理、法律和社会问题研究，开展对涉及人的生物医学研究的伦理审批、遗传服务的伦理咨询和科研成果的伦理评审，并提供IRB审定书；积极开展国内外学术交流，参与和组织有关生命伦理学的学术会议；通过教育培训和科普宣传，增进公众对人类基因组及相关领域研究的了解和支持。 

三、愿景与使命 

作为国家在人类基因组学转化研究与应用领域的重要基地，中心将继续坚持确定的发展战略，面向国际基因组学研究的科学前沿，面向我国生物医药发展的重大需求，积极参与国际竞争与合作，开展有中国特色的医学基因组学研究。在国家目标指导下，中心将继续加强基因组学技术平台建设和技术开发应用，通过整合基因组学、生物学、医学、计算机科学和工程技术等领域创新资源，推进基因组学、微生物组学、环境医学、生物医药等前沿技术的协同创新。围绕国家中长期科技发展战略，中心将继续充分发挥其在疾病基因组学和微生物基因组学研究与应用领域的优势，建设生物医药创新技术共享平台；充分保护和利用我国遗传资源的优势，开展重大疾病临床转化研究，推进中国精准医学转化研究与应用。中心将继续积极开展国内、国际合作, 并与国内外企业广泛合作，通过技术转让等方式积极促进成果转化，推进中国基因组产业的发展。中心将进一步建设成为基因组技术前沿科学研究的策源地和精准医学转化研究的平台高地，为我国在激烈的国际竞争中取得领先地位。我们相信，国家人类基因组南方研究中心的建立和发展必将有力促进我国生命科学研究领域和生物技术应用产业的持续发展。