基因體學裡的愛恨情仇 - 你所不知道的大航海時代。我們該何去何從？
這是一篇很長的文章。XD
其實從去年就開始寫這一篇網誌。 中間修修改改，本來標題是寫: 生物多樣性 x 基因體學 ; 未來的十年趨勢。算是整理目前的一些對基因體學、生物資訊領域、在這個世代做生物研究的想法。
結果最近有點低潮期 負能量爆表，所以就改成現在的標題。
基因體學顧名思義就是
任何對基因體的研究，而基因體本質上就是遺傳物質的傳播、運作、交互作用，調控、及功能等等。這樣聽起來很籠統沒錯，因爲基因體本身就是所有生物的藍圖。如果基因體算是每個物種的說明書，而基因體學就是如何印出這一本說明書，跟怎麼搞懂這一本說明書。 （延伸閱讀： 淺談基因體學研究及核心 ） 。
大家對基因體學最熟悉的可能就是當初的人類基因體計畫，今年也是它發表的二十週年。
人類基因體計畫20週年了
這真的是一個很棒的里程碑！是人類科學史上三大工程之一，也開啟了整個醫學跟生命科學的下一步。遺傳、疾病、環境可以做一個更好的連結並區分。最重要的是，這也是一個平台，可以讓不同領域的人有一個共同平台 (基因體）下更好合作。經濟上的效應也是驚人的。巴特爾實驗室算出1988-2003 總共花在人類基因體計畫上有38億美金，但是這些投資轉換出到2010年已經有7960億美金的收益（在美國），更不用說後續的生技技術上的進步。
聽起來定序一個基因體超棒的！但是那麼正面的結果，也是時代背景之下而成的。簡化故事是這樣的：全世界會定序的實驗室整個爆肝起來分工合作一起定序人類的基因體，就是怕克萊格·凡特 (Craig Venter) 發明的散彈槍定序法讓塞雷拉公司(Celera genomics)先完成定序基因體，並且將整個人類基因體申請專利。某一方面來說，百慕達原則的促成 - 全世界實驗室一定序完成超過1kb的序列就24小時免費放到線上 - 是每一次我讀到，或是聽以前老師敘述的時候都會起一次雞皮疙瘩。
感覺就像Republic vs Empire XD。~~不過現在某一個農藥公司也差不多成功專利很多基因了~~~~ ~~
在這個領域也很多年了，也不是當初茫懂 雖然還是茫然 的學生了，也遇到經過那個時期的學生跟老師們，所以更加了解那個時空背景。
做科學研究，其實都有競爭的關係。在不同層次下，有國與國、團隊、單獨實驗室、實驗室裡面的人的角力。 現在茶餘飯後的話題，可能是當時一些可歌可泣的血淚故事。我有聽過一個博士她當時的博班論文花了三年clone 然後定序十個基因，結果被好幾個實驗室當時在人類基因體計畫下分工下各自早一步定序出來。或是那時候所有做人類基因相關的研究計劃書都被拒絕，因為有一個更大的計畫在做。然侯染色體上怎麼選擇哪一個片段去定序也是不同實驗室角力的問題。
因為先一步拿到序列，就有優勢跟經驗 還可以阻止其他實驗室定序這一個片段。在某個角度來說，就是强者恒强的概念。所以這種大聯盟，有的實驗室想繼續保持優勢，有些想變強者，有的打不過就加入賺經驗值當地頭蛇的概念。
畢竟不是每個人都像達爾文一樣是富二代每天還有時間可以走公園想科學的。
2010-2020 非人類物種基因體計畫的蓬勃發顫、開枝散葉跟亂象！
時間快轉一下。2010-2015年我們經過了次世代定序技術的蓬勃發展跟亂象。我2015年記得剛回來的狀況是這樣：
台灣所有研究方向就是跟著歐美大國一起走，慢了幾年後想藉由所謂的次世代定序 NGS 的風浪申請了很多經費。大學一些基因體所，中心，甚至學程都開了，但是裡面的人都不是作基因體研究的。廠商外包定序服務給大陸，然後發現台灣的老師根本不知道定序需要花多少錢也不知道怎麼分析所以可以開始亂定價錢時。這中間喪失了多少經費多少人力多少時間多少know how，不能為廠商或是老師所用，真的是非常非常非常非常的可惜。後來好不容易有一些分析的經驗，結果定序資料沒有想像中的好品質好或者是實驗設計錯誤(?) ，結果這些人緊張了
因為計畫成果要寫了，然後開始互相責怪互相推卸責任。廠商會開始失聯 (?) 或是說已經不是他們的責任，其實也是公司之前分析資料的人是一個剛碩博班剛畢業的菜鳥看不過去或是壓力太大而離職了。。。 （延伸閱讀：做基因體的沒有在做基因體 ）
這一段時間，國內不同實驗室在互相競爭，跟國外的競爭。就是為了搶同一個物種的基因體發表 。發表了，誰就是老大，突然變成這個領域唯一的權威，有唯一的話語權。不同的動物、植物如蘭花、真菌如靈芝、等等，上演著群雄逐鹿、分分合合等等太多有趣的故事。
其中可能最有趣的為當事者之一 斯萬特·帕博 (Svante Pääbo) 寫的 尋找失落的基因組, 如何結合定序跟考古學建立出一個全新並且超級大的 王國 領域：古代dna (ancient dna)。而且一開始是什麼都沒有呢：
新的版圖
這種破壞型的創新（次世代定序）是很厲害的，因為有同樣的語言（DNA），代表了不同領域的人都可以開始嘗試研究另一個物種，或者可以學習另一個物種得到的經驗嘗試用在自己的物種。真正的一種跨領域的概念。
所以以前坐地自劃的一些大頭就開始不爽了。因為這也代表著有了基因體，突然有一大堆別的領域的人用超高速的速度更新自己研究 匡起來 的物種的知識。怕的可能是自己的話語權就不見了。
其實有時候真的也不用太擔心，因為有了基因體，代表著更多有趣的學術問題可以做並量化，而且加上自己之前累積起來的經驗是可以帶來一個變質的大跨越。
只不過這就代表著一個新的時代來臨了。自己的實驗室可以轉型成功嗎？這是全世界很多實驗室PI 當時在思考的。要什麼時候踏進來？定序技術真的已經完全成熟了嗎？
在台灣，就會聽到有一些 這些物種你不能定序因為我要定序，或是好幾個實驗室都定序同一個物種，或是拿物種去跟對岸合作，聽到學門老師在說看到作基因體的就不要讓他們過呢。
不過這真的很難。也沒有一個正確的答案，因為新的遊戲規則出現了。
新的遊戲規則
不管科技多進步，我們人類從以前到現在作的都是同一件事：利用大自然資源 只不過現在還加上破壞QQ。 從農作物、養殖、形意拳、釀酒等等等，我們都是去了解一個大自然的現象，然後加以利用。
可以說生物多樣性就是生物資源。一個國家的生物多樣性，就是一個國家的潛在資源。
現在已經不可以隨便跑去一個國家佔領並殖民然後說茶葉是我們的好棒棒拿去賣給全世界吧的時代了。所以下一步是什麼呢？
合作、基因體定序、收集菌株、學習這個領域現有的知識，整個達到一個科技轉換，開創新領域。真正的大航海時代來了。
海的對岸有一個叫華大BGI, 英國有Sanger, 美國有 JGI / Broad。伴隨的是一些超大型的基因體計畫（十萬隻鳥，地球基因體計畫，1000真菌），陽謀的整合一些領域珍貴的物種與知識。定序出來的物種會馬上發表在線上，但是你用了這些序列要跟著發表你自己的研究需要他們的同意。如果不同意，實驗室就要面臨啊～那這樣我是不是要自己組一個，可是人家都定序好了。
就會讓一些想要嘗試基因體學的實驗室卻步，然後想說不然就等等好了。 長期來說，就會有一個時間差，人家基因體就是放在那邊，讓你不想重複走這條路，你的思考也會卡在那邊。跟當初的人類基因體計畫一樣。
我有朋友就是被競爭者發表了基因體，但是沒有放到線上 哇靠還有這賤招 ，讓他用不到也不想自己定序一個（因為都發表了） ，然後競爭者還一直寫email 給他向他要材料。
最近一些國家如南美洲也開始整合並討論如何定序南美洲豐富的陸域生物多樣性，並在這過程中達到南美洲生命科學的轉型。這也是趨勢。就以最簡單的規模經濟來想，一次定序10種物種總比一個實驗室一種來得簡單、便宜及更有效率。
台灣的下一步？
我很討厭那種寫很多丟很多問題給你結果讀完根本沒什麼conclusion 的文章。XD 所以我這邊粗淺的提出幾個可能的走向。
- 打不過就加入：加入大聯盟，賺經驗值/可見度
- 就都等別人/國定序好了，等科技更成熟一點，現在研究能量放在後續分析上
- 還是需要自己定序得到一些 know-how
這沒有正確答案，取決於從哪個面向看，從實驗室本身的專業，到學生的訓練、產業的發展，甚至是國家的戰略角度。
而且真正的know-how 跟你想的可能有點不一樣。就像是Ancient DNA:
在人類疾病基因體的定序上， 據我所知，我們台灣一開始不同地方各自繳了一些學費但是後來沒有達到群聚效應。這幾年又算重新開始，所以走的算是第二點？其實我覺得也不錯，因為健保的存在，台灣的精準醫學起步不算晚（不用一開始跟人家拼經費），而且現在才開始定序算是便宜很多。其他國家反而是有基因體但是病人資料才剛開始收集。
其他物種呢？你定序了台灣有名/快滅絕的幾個物種，石虎？櫻花鉤吻鮭？小黑蚊？然後呢？你有後續的實驗嗎？還是發了個新聞稿然後開心就好嗎？完全就是把基因體學當作發paper 發新聞稿 的工具而已。我也聽過台灣的科研上層說過 “定序超級沒用的，定完就是給別人用的” ，完全忽略這中間的整合、可以讓不同領域的研究者一起做有趣的研究、甚至有一天說不定開創一個領域。
在現在科學已經是一整個團隊的模式在運作，如何利用基因體，去探討並一起創造出一系列的研究課題，並在這之中每個實驗室相輔相成，團隊裡的成員都有學到新的東西，一個基因體計畫才所謂成功。
從國家的角度來說，滿滿的生物資源你要怎麽利用？你要怎麼訓練學生？還是你都要給別人就好了？
從我的角度來說，我愛探索物種的差異及它們的演化。我會想知道實驗怎麼做，我的學生也會知道。然後很討厭外包 XD。這過程中，如果能幫一些有同樣想法的人，我也會很開心。
下一個基因體會是哪個呢？台灣在這個領域的走向呢？讓我們看下去。