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邬荣领：能预测生物未来的人
2012-03-12 13:41:06文/ 李鹏
把一个人的遗传基因数据、身体指标、周围环境状况输入模型中，根据该模型以及配套软件的测算，就可以迅速预测这个人将来的健康状况，这并不是科幻电影里的情节，而是来自当前国际前沿的一项研究和实验。
开创这项研究的人就是北京林业大学计算生物学中心主任、美国宾夕法尼亚州立大学统计遗传学中心主任邬荣领，他发明的这个模型叫做功能定位模型。
20 多年来，邬荣领一直在进行林木的遗传育种研究。相同的树木为何有时长得快，有时长得慢？它们什么时候长得最快？不同地方的同种树木，为何它们的个体不一样？邬荣领一直在思考这些问题。
“在1999 年左右，我就希望能够建立一个有效的数学模型，用来分析和预测一些林木的生长趋势。” 邬荣领说随后他就开始深入琢磨这个数学模型的建立。2000 年在应聘为美国佛罗里达大学统计系助理教授之后，他对自己的模型设计就有了一些眉目。2002 年，他将关于这个模型的论文首次发表在国际权威杂志《遗传学》上。2006 年，《自然综述：遗传》上又表了他关于功能定位的观点性论文。
功能定位所揭发出来的规律，在林木上具有相当大的经济价值。比如为了让林木主干长得更高，在提前预测到的快速生长期内，就可以给林木多加营养物质。这些年，利用邬荣领的模型，在杨树、松树等树种的实验上已经取得了较好的效果。
但是这些年随着研究的深入，邬荣领的功能定位模型已经超出了林木的范畴。其在农作物（包括水稻、玉米、大豆）、动物（包括老鼠、狗）以及人类生长发育基因调控领域得到较好的应用。以上的这些生物体及我们人体的遗传数据以及相关指标，都可以运用这一模型以及软件进行分析，从而得出它们可能的发展方向、寿命以及变异情况。这对生物疾病预防、物种选育、珍稀生物繁育、人体健康预测等都有着重要意义。
更有趣的是，现在功能定位在生物医学上正产生重要影响。目前邬荣领带领他的团队已经运用这个模型在一些老鼠身上做了试验，在试验中，通过该模型可以准确预测出哪些老鼠可能携带肥胖基因，在什么时间它发胖最快。将来他们在收集更多的有关人的肥胖基因资料后，就可以更早地预测到人在什么时候会发胖，这样就可以及时治疗肥胖症。当然，他们现在也能用功能定位来预测肿瘤生长、致病过程的基因作用方式，还可以用来确定有效的药物、最佳剂量及最佳服用时间，这为今后医生给患者实施个体化医学提供了重要的分析手段。” 邬荣领说。
在未来，功能定位模型还将会为病人个性化用药提供数据，从而减少副作用。由于我们每个人的基因、DNA 标记均不相同，在不同时间内病症的表现也就不同，邬荣领的模型是把人的遗传基因数据，比如从人的头发或者肌肤切片获得细胞、DNA 等数据，身体的各项指标，比如血压、脉搏、心跳等，周围环境状况，比如温度、湿度、纬度等输入软件中测算，从而预测对象在什么年龄段可能生什么病，或者病情会加重。这将为我们的身体健康起到良好的预警作用。在患病时，医生也就知道一个病人用什么药物、用多大药量才能最有效。
另外，对人体的有些生长发育，如肿瘤块的生长，就可以实施反向抑制，在其快速生长期间，可以想办法加大抑制手段。邬荣领表示这些借助于生物体自身的基因来人为调控生长，是一种高效的手段。
“我们的功能定位模型可以揭示很多隐藏在基因里的秘密。”邬荣领说有了这些数据之后，就可以确定一个生物体的基因位置和调控方式，从而也就能够了解到它未来的一些发展趋势。
