自從表觀遺傳學提出以來，人們對其內容和機制以及與疾病的關係有了一定的瞭解，2003年人類表觀基因組計劃的提出與實施，更加深了人們對錶觀遺傳的理解與認識，引起了人們的重視。
一、全球研究歷程
（一）表觀遺傳現象的發現與學科建立
隨著生命科學研究的發展，表觀遺傳學不斷髮展。1987年，英國分子生物學家R. Holliday進行了系統表述，即現在廣為接受的表觀遺傳學概念——研究非DNA序列變化所致的可遺傳的基因表達變化。目前確定的表觀遺傳過程包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化以及蛋白修飾。隨著研究的深入，其他表觀遺傳機制也將隨之確定。
（二）表觀基因組計劃將表觀遺傳學研究推上新臺階
圖 2 表觀遺傳學領域論文發表年度趨勢
20世紀末期，在分子生物學空前發展的形勢下，表觀遺傳學也在分子水平上得到了更為系統的研究，表觀遺傳學現已成為生命科學領域的研究熱點之一，形成了獨立的分支學科。
為促進表觀遺傳學研究，1999年，英國、德國和法國科學家成立了人類表觀基因組協會。2003年，全球科學家在經過多年共同努力後，終於完成了人類基因組測序工作；10月，人類表觀基因組協會正式宣佈開始實施人類表觀基因組計劃。此後，表觀遺傳學領域的文章發表量也呈指數增長趨勢，表觀基因組研究也為癌症和其他複雜疾病打開新的研究思路。2010年1月，由多個國家參與的國際人類表觀遺傳學合作組織在巴黎成立。
（三）全球各國的規劃佈局促進表觀遺傳領域不斷取得突破
上世紀80年代以來，分子生物學技術的發展被生命科學界公認為“後基因組時代”最重要的學科之一。世界各國以及相關國際組織都紛紛開展對該領域研究的佈局和規劃，表觀遺傳在基礎研究、應用研究及方法技術上都取得了諸多進展。
二、全球研究現狀
（一）國際組織和國家規劃與佈局
1. 人類表觀遺傳基因組計劃
HEC於2003年確定實施人類表觀基因組計劃，總體目標是繪製人類基因組甲基化可變位點（methylation variable positions，MVP）圖譜。HEP 的提出和實施，標誌著與人類發育和腫瘤疾病密切相關的表觀遺傳學和表觀基因組研究跨上了一個新的臺階。
2. 國際人類表觀遺傳學合作組織
國際人類表觀遺傳學合作組織（IHEC）2010年在巴黎成立，並計劃在第一階段10年內標記出1000個參考表觀基因組。目前，IHEC實施的表觀基因組相關計劃有兩個：“表觀基因組平臺計劃”和“疾病表觀基因組”。
3. 美國對錶觀遺傳學的投入力度走在世界前列
美國國立衛生研究院（NIH）在2008年發佈了表觀遺傳學路線圖項目，宣佈在之後的5年裡投資1.9億美元，加速生物醫學研究新興領域表觀遺傳學研究。同年發起的目標是通過開發全面的參考表觀基因組圖譜以及創新的綜合性表觀基因組分析技術，產生人類表觀基因組數據的公共資源，以促進基礎生物學和麵向疾病的研究。此外，美國癌症研究聯合會和世界衛生組織里昂抗癌中心也聯合發起了兩個與疾病相關的“表觀遺傳組學研究計劃”，分別是建立人類疾病與表觀表觀基因組學聯盟（Alliance for Human Epigenomics and Disease，AHEAD）和腫瘤表觀基因組學數據庫的計劃。
4. 歐盟是表觀基因組學研究佈局的先行者
歐盟早在1998年就啟動了解析人類DNA甲基化譜式的研究計劃——“表觀基因組學計劃”，以及旨在闡明基因的表觀遺傳譜式建立和維持機制的“基因組的表觀遺傳可塑性研究計劃”。 1999年，歐洲的生物學家成立“人類表觀基因組聯合研究體”。
2004年歐洲又成立了表觀遺傳學研究的國際性協作組織（NoE），同年，按照歐盟第六輪框架計劃，由歐洲6個國家的25個核心實驗室和26個相關實驗室組成的研究聯盟正式啟動了歐洲表觀基因組學先進網絡。英國資助表觀遺傳學與社會科學的交叉研究。
2015年7月30日，英國生命科學和生物技術理事會（BBSRC）、經濟和社會研究理事會（ESRC）共同宣佈，將共同出資300餘萬英鎊，資助8個研究項目，研究早期生活經歷對健康結果的影響。
5. 加拿大資助表觀遺傳學、環境與健康研究
2011年7月28日，加拿大健康研究院（CIHR）公佈資助“加拿大表觀遺傳學、環境與健康研究協會表觀遺傳學、環境與健康研究”，旨在加強加拿大在表觀遺傳學和健康領域的研究實力和引領作用。資該機構將協調加拿大現有的基因組測序設備充分發展關注人類健康和疾病的表觀遺傳方面的研究能力。
6. 澳大利亞是表觀遺傳學研究聚集地之一
2008年，研究人員組成了澳大利亞的表觀遺傳學聯盟，目標是促進所有澳大利亞表觀遺傳學研究組之間的溝通，鼓勵成員分享專門知識和想法，提高公眾對錶觀遺傳學、對人類健康和疾病、農業和環境的影響的重要性的認識。
7. 德國啟動了專門的表觀遺傳學研究計劃
2012年9月，德國正式啟動了《德國人類表觀遺傳學研究計劃》（DEP）。21家來自德國大學高校、校外研究機構和生物技術企業的研究團隊組成研究聯盟參與計劃實施。該計劃的發展目標是標記測量健康細胞和疾病細胞的表觀遺傳基因開關。
8. 亞洲各國積極開展表觀遺傳學交流合作。
2006年，中國、日本、韓國、新加坡的研究人員召開了第一屆亞洲表觀遺傳組學聯盟（Asian Epigenome Alliance）年會，成為亞洲表觀遺傳學研究發展的重要交流和合作平臺。
（二）主要研究國家、機構和團隊
從發文量來看，2012-2016年，表觀遺傳學領域全球發文總量為55446篇。美國遙遙領先，佔全球發文量的40%，相當於排名第三到第十位八個國家發文量的總和（表 1）。排名第二位的是中國，發文量為10104篇，佔全球發文量的18%。
表1 2012-2016年表觀遺傳學主要研究國家發文及專利公開情況
發文量前十的國家中，英國以4626篇的發文量排名第四，但其篇均被引頻次達到18.85次/篇，且其NCS及其子刊論文數及ESI高水平論文數所佔比例均高於其他國家，研究水平較高。
中國儘管發文量排名全球第二位，但篇均被引頻次僅為8.64次/篇，低於其他發達國家，NCS及其子刊論文數以及ESI高水平論文數所佔比例分別為3.28%和1.30%，在發文量前十的國家中排名最末，整體研究水平還有待提高。
從公開專利量來看，美國22227件公開專利量遙遙領先，且其PCT國際申請量佔比達到3.27%，中國以9971件的公開專利量排名第二，但其PCT國際申請僅有45件，佔比僅為0.45%，與其他國家差距較大。
2012—2016年間，表觀遺傳學領域發文量排名首位的是哈佛大學，其中，在Nature、Science、Cell（NCS）及其子刊上的發文量也遙遙領先，ESI高水平論文157篇，可見其研究質量之高。
中國科學院以1151的發文量排名第二，NCS及其子刊上發文量為99篇，在Top10機構中排名第4，但ESI高水平論文數僅為20篇，在Top10機構排名第9（表 2）。
表2 2012-2016年表觀遺傳學領域主要國際研究機構發文情況
除了以上機構，哈佛醫學院遺傳系Robert Kingston實驗室、霍華德休斯醫學研究所張毅實驗室和馬普學會免疫學與表觀遺傳學研究所等研究團隊，在生化分子與遺傳學領域擁有較高知名度。
1. 哈佛醫學院遺傳系Robert Kingston實驗室
2. 霍華德休斯醫學研究所張毅實驗室
霍華德休斯醫學研究院（HHMI）研究員張毅（現就職於哈佛醫學院）是分子生物學和遺傳學領域高影響力論文的數量最多的前十位頂級科學家之一，是表觀遺傳學DNA甲基化研究領域的權威專家。張毅實驗室主要關注表觀遺傳修飾介導的染色質結構動態變化過程，已經取得了大量表觀遺傳學成果，包括表徵和鑑定了多種ATP依賴的核小體重塑和組蛋白去乙酰化酶、組蛋白甲基轉移酶、組蛋白去甲基化酶、組蛋白H2A泛素E3連接酶等蛋白分子。
3. 馬普學會免疫學與表觀遺傳學研究所
馬普學會免疫學與表觀遺傳學研究所有兩大研究主題，表觀遺傳學研究是其中之一，目標是分析染色質可塑性和表觀遺傳變異基因組研究，這些機制可能是維護胚胎髮育、細胞類型、細胞分化的關鍵，同時表觀遺傳學的研究將有助於解釋疾病（例如癌症、神經退行性疾病、代謝性疾病）的發病機制。
研究所設立表觀遺傳學系，由3個獨立的研究小組組成，其主要學科目標是揭示正常發育和疾病狀態的基本表觀遺傳機制。
從專利申請情況看，2012-2016年間，羅氏製藥有限公司擁有最多的表觀遺傳學相關專利（表 3），公開專利共1122件，其中PCT國際申請29件。其次是杜邦公司，申請了49件專利，其中PCT國際申請13件。中國科學院以331件的專利申請了排名第10位，其中PCT國際申請量僅有4件，佔比較低。
表3 表觀遺傳學領域主要國際機構專利申請情況
各大研究機構、大型公司還積極開展合作研究。
2014年全球表觀遺傳學市場規模為39.8億美元，預計以19.3%的年複合增長率增長。2016年3月，谷歌風投聯合其他幾家投資機構將2100萬美元投給了Cambridge Epigenetix（CEGX）公司用於表觀遺傳學測序技術開發，可以看出，繼基因組測序走上商業化道路後，表觀遺傳學也有希望成為資本爭相追逐的一個科學技術發展的方向。
中國科協生命科學學會聯合體供稿，原文內容有刪減。
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