一千个中国基因组拼成的“生命之书”：西湖大学团队构建迄今最大人类泛基因组

2026年4月1日，国际顶尖学术期刊《自然》（Nature）在线发表了一项里程碑式研究：西湖大学杨剑教授团队联合温州医科大学沈贤教授团队，构建了迄今规模最大、最全面的人类泛基因组资源库——千人泛基因组（1000 Chinese Pangenome，1KCP），系统揭示了中国人群的基因组多样性图谱。

什么是泛基因组？

如果把每个人的基因组比作一部由约30亿个碱基对写成的“生命之书”，传统的人类参考基因组就像是这本书的“标准版”。然而这一“标准版”主要基于欧洲人群的基因组数据构建，无法完整代表全球不同人群的遗传多样性。泛基因组则不是单一版本，而是一个群体中所有基因组序列的集合，能更全面地反映人类基因组的真实面貌。

长期以来，人类基因组研究严重依赖基于欧洲人群的参考基因组。即便是最新的人类泛基因组参考联盟（HPRC）项目，在其收集的全球46个样本中也仅包含3个中国人样本，难以代表14亿中国人的遗传多样性，导致东亚人群特有的罕见变异常被遗漏或误判，直接影响疾病诊断准确性与药物研发的针对性。

规模空前的样本与创新方法

研究团队创新性地开发了基于泛基因组的联合组装（PIGA）方法，成功构建了1116个中国人群的二倍体基因组组装，其中包括55个从头组装和1061个基于泛基因组指导的组装，来自温州健康体检队列的参与者，极大突破了既往泛基因组样本量的上限。

发现“基因新大陆”：4亿个全新序列

相比现有的国际参考基因组（GRCh38 与 CHM13），1KCP 泛基因组中发现了4.053亿个碱基对的全新序列，占据人类基因组的13%——这是此前从未被记录过的“基因新大陆”。更令人振奋的是，其中2620万个碱基对具有明确的功能，涉及基因编码区和调控元件，意味着发现了大量可能影响中国人健康与疾病的新遗传元件。

全面解析遗传变异“全家福”

研究系统鉴定了3540万个小变异、11万多个结构变异、48.5万个串联重复序列，以及86万个“嵌套变异”（隐藏在复杂结构变异中的次级变异）。其中33.3%的结构变异是首次被发现，83.5%属于罕见变异（在人群中频率≤1%）——这些罕见变异往往与遗传性疾病密切相关，但在小样本研究中极易被遗漏。

医学应用的直接证据

研究团队深入分析了这些变异与疾病的关系：发现5239个直接影响蛋白质编码基因外显子的结构变异（平均每个中国人携带450个，其中9个为罕见变异）；鉴定出2427个串联重复扩增事件，与亨廷顿病、小脑性共济失调等多种神经退行性疾病密切相关；并发现735个存在结构变异的基因簇，在血液与免疫相关功能中显著富集，反映了人类适应不同病原体的进化历程。

意义

1KCP 项目不仅填补了中国人群精准医学的遗传参考空白，为疾病风险预测、药物基因组学与个性化治疗提供了专属参考框架，还建立了1KCP数据门户向学界开放。从20年前人类基因组计划中承担1%测序任务，到今天独立完成这一里程碑研究，中国科学家实现了该领域从“跟跑”到“领跑”的跨越。

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