一千個中國基因組拼成的「生命之書」：西湖大學團隊構建迄今最大人類泛基因組

2026年4月1日，國際頂尖學術期刊《自然》（Nature）線上發表了一項里程碑式研究：西湖大學楊劍教授團隊聯合溫州醫科大學沈賢教授團隊，構建了迄今規模最大、最全面的人類泛基因組資源庫——千人泛基因組（1000 Chinese Pangenome，1KCP），系統揭示了中國人群的基因組多樣性圖譜。

什麼是泛基因組？

如果把每個人的基因組比作一部由約30億個鹼基對寫成的「生命之書」，傳統的人類參考基因組就像是這本書的「標準版」。然而這一「標準版」主要基於歐洲人群的基因組數據構建，無法完整代表全球不同人群的遺傳多樣性。泛基因組則不是單一版本，而是一個群體中所有基因組序列的集合，能更全面地反映人類基因組的真實面貌。

長期以來，人類基因組研究嚴重依賴基於歐洲人群的參考基因組。即便是最新的人類泛基因組參考聯盟（HPRC）計畫，在其收集的全球46個樣本中也僅包含3個中國人樣本，難以代表14億中國人的遺傳多樣性，導致東亞人群特有的罕見變異常被遺漏或誤判，直接影響疾病診斷準確性與藥物研發的針對性。

規模空前的樣本與創新方法

研究團隊創新性地開發了基於泛基因組的聯合組裝（PIGA）方法，成功構建了1116個中國人群的二倍體基因組組裝，其中包括55個從頭組裝和1061個基於泛基因組指導的組裝，來自溫州健康體檢佇列的參與者，極大突破了既往泛基因組樣本量的上限。

發現「基因新大陸」：4億個全新序列

相比現有的國際參考基因組（GRCh38 與 CHM13），1KCP 泛基因組中發現了4.053億個鹼基對的全新序列，佔據人類基因組的13%——這是此前從未被記錄過的「基因新大陸」。更令人振奮的是，其中2620萬個鹼基對具有明確的功能，涉及基因編碼區與調控元件，意味著發現了大量可能影響中國人健康與疾病的新遺傳元件。

全面解析遺傳變異「全家福」

研究系統鑑定了3540萬個小變異、11萬多個結構變異、48.5萬個串聯重複序列，以及86萬個「嵌套變異」（隱藏在複雜結構變異中的次級變異）。其中33.3%的結構變異是首次被發現，83.5%屬於罕見變異（在人群中頻率≤1%）——這些罕見變異往往與遺傳性疾病密切相關，但在小樣本研究中極易被遺漏。

醫學應用的直接證據

研究團隊深入分析了這些變異與疾病的關係：發現5239個直接影響蛋白質編碼基因外顯子的結構變異（平均每個中國人攜帶450個，其中9個為罕見變異）；鑑定出2427個串聯重複擴增事件，與亨廷頓病、小腦性共濟失調等多種神經退化性疾病密切相關；並發現735個存在結構變異的基因簇，在血液與免疫相關功能中顯著富集，反映了人類適應不同病原體的演化歷程。

意義

1KCP 計畫不僅填補了中國人群精準醫學的遺傳參考空白，為疾病風險預測、藥物基因組學與個人化治療提供了專屬參考框架，還建立了1KCP資料入口網站向學界開放。從20年前人類基因組計畫中承擔1%測序任務，到今天獨立完成這項里程碑研究，中國科學家實現了該領域從「跟跑」到「領跑」的跨越。

論文：The 1000 Chinese Pangenome empowers medical and population genetics（Nature, 2026）。