生物信息服務之探

石左虎/編譯

生物信息服務之探

石左虎/編譯

●生物學信息資料將不斷地堆積起來，除非將生物信息分析者認作具有創造能力的協作者。

據2015年4月《自然》雜志報道，美國精準醫療計劃于今年一月對外公布，該計劃需要大量生物信息學人才。這項投資2.15億美元的計劃的目標是：為提高人們的健康水平，將從在美國的100多萬人中收集有關醫學的、生理學的和基因組學方面的信息，尋找個體之間不同的基因表型性狀。該舉措并不意味著科學界力量不足，而是因為生物信息累積的速度快于人們關于生物信息分析能力提高的速度。例如，美國得克薩斯大學安德森中心的森度萊·摩尼（Sendurai Mani），一位癌轉移和基因組研究的發起者，他一直在尋找生物信息分析人員。

目前的形勢是：生物信息分析人員奇缺。科學界沒能很好地為生物信息分析這項工作創造條件。而研究機構和基金組織必須給生物信息分析人員合適的地位，讓他們專心地投入科研協助工作，并表彰他們從事的具有創造性、需具備多學科知識的事業。

生物學家越發清楚地看到，某個基于一種簡單蛋白質或者基因的問題會很快地擴展到需要一系列大規模的實驗。為支持這樣的科學實驗活動，數十個研究機構業已集中組建了生物信息分析隊伍，其中的大多數建于過去10年間。大約在20年前，馬薩諸塞州懷特海德研究所的弗蘭·萊維特（Fran Lewitter）最早想到要建立生物信息中心。

但是，一直到最近幾年，在我所在的研究所里，生物信息專業力量仍很薄弱。正因為如此，一些數據分析計劃無法實現。在2010年，我所在的大學招聘了很多專業人員，包括我在內。到2012年，我們建立起了自己的生物信息服務中心。

為了向研究者提供更大的支持，我們的中心開發出了一系列標準化服務項目。我們對18個月以來進行的各種項目做了論證，發現其中的46項要求進行151個數據分析任務。我們對如此多的特殊性要求感到驚奇。有一些常規程序是很多人需要的，例如，尋找在某種疾病中表現的基因性狀或者效應。但是我們的79%的技術僅適用于不到20%的項目。換言之，大多數研究者來生物信息中心是想獲得定制的分析結果，而不是標準化的分析組合。

另一個問題是：各種項目分析在進行中通常會接連出現很復雜的情況。一種分析通常只解決一個問題中的一部分，還需要做后續工作。例如，當我們意外地發現在某種蛋白質受體和某個信號反應之間存在某種微弱的聯系時，為獲得一個較強的應答，我們需要精練自己的分析，以提供由蛋白質布置的不同信號通道。一次展開通常使某項目的分析工作的持續時間增加到兩至五倍。正如美國加州大學生物信息中心臨時主任伊恩·科爾夫（Ian Korf）所說，“我們的服務不只是做事，我們還承擔一部分思考任務。”

純生物信息還是應用性生物信息

在我們的服務中心，只有5%的時間用于分析純生物信息，即開發新的規則系統。盡管我們將工具和分析管道集中在創造方面，但是我們的絕大部分時間用于應用性生物信息分析。

英國劍橋大學芭芭拉漢姆學院生物信息部主任西蒙·安德魯斯（Simon Andrews）說，純生物信息和應用性生物信息所要求的技術是不同的，對應用性項目來說，最重要的因素是要與生物學家建立互動，要知道實驗進行情況，要知道實驗的難易程度。

但是，應用生物信息人員，盡管他們具有博士學位，通常沒有在他們自己的研究項目中擔負領導責任，信息服務工作崗位也沒有像大學教師崗位那么具有聲望，因此信息服務中心在招收優秀研究人員方面形勢不佳。邁克爾·雷布漢（Michael Rebhan）是瑞士諾華生物醫學研究院的一個生物信息組組長，他說：“信息服務狀況不佳，難以吸引真正優秀的科學家。”

美國猶他大學的生物信息管理者大衛·尼克斯（David Nix）找到一個辦法：將信息服務人員的學銜和收入綁定。但是信息服務人員的升遷前途仍顯得渺茫。生物信息資源的開發需要這樣的人：有心以犧牲自己專業聲望為代價給他人予以幫助。

現存的研究體系不認可生物信息學家所做的是科學界最需要的。劉小樂，一位在美國波士頓達納-法貝爾癌癥研究所和在中國上海同濟大學兼職的生物信息學家，說：“人們知道（生物信息學）的重要性，但是目前沒有可行的辦法。”這就是為什么在生物信息中心設定一個崗位要花6個多月，為什么許多生物學精英要舍棄科學界去技術公司，為什么傳統的生物學家要花9個月的時間去獲得數據的詳細分析。

缺口的彌補

具有漫長歷史的物理學，因課題研究工作規模宏大且具有高度綜合性，那些純粹擔任協作角色的研究者往往選擇好了自己的事業道路，他們有規則可循，也有機會獲得適當的榮譽。在生物信息學領域情況則不同。惰性和缺乏想象是生物信息學發展的主要障礙。像國際計算生物學會和各國基金組織等機構應該擔負起發展生物信息事業的責任。生物學家應該認可生物信息協作者的有價值的工作。

一個成功的生物信息學家應該是一個成功的協作者。所以，評估系統一定要承認，雖然應用性生物信息學家不可能是科研成果的主要人員，但是他們依舊是有成就的科學家。評估標準應該考慮，在有諸多著者和跨學科的研究中，一個生物信息學家是否勝任工作。

權威機構應該制定協作人員評價原則。這樣，研究者在申請給予生物信息服務時，他們可以根據分析領域的出版物中名字點名需要某信息人員的服務。查閱者應該關注生物信息分析人員在與生物學家共事中所獲得的成就，宣傳他們的功績，讓他們有更大的激勵為科研項目服務。最終，生物學家本身也需要有更多的掌握生物信息技能的機會。

實施這些方法能使更多的優秀人才把應用性生物信息工作視為有前途的事業。反之，生物學研究將會停滯不前。

[資料來源：Nature][責任編輯：彥隱]

本文作者杰弗里·章（Jeffrey Chang），美國休斯頓得克薩斯大學健康科學中心生物藥物學助理教授，生物信息學服務中心聯合主任。