2023年9月19日晚，由上海国际人类表型组研究院、Phenomics表型组学期刊、复旦大学人类表型组研究院、中国生物物理学会表型组学分会共同举办的生命天眼论：Phenomics表型组学前沿论坛第七十一期顺利开讲。

本次论坛特别邀请了浙江大学张国捷教授，作了主题为“漫长演化历史对人类基因组特征及功能的塑造”的精彩报告。论坛由西北工业大学生态环境学院邱强教授主持，来自全国的4700余名专家、学者线上参加了本次论坛。

张国捷，现任浙江大学求是讲席教授，2004年毕业于厦门大学，2010年在中国科学院昆明动物研究所获得博士学位。2012-2022年，在哥本哈根大学历任助理教授、副教授和终身教授，建立丹麦生物多样性基因组研究中心。2022年全职加入浙江大学，成立生命演化研究中心。张教授主要开展生物多样性基因组研究，课题研究主要围绕物种起源和适应机制，动物宏观水平大尺度演化过程及内在分子动力，复杂生物学性状的演化和发育机制。研究团队在国际顶级期刊发表200多篇研究论文，包括数十篇发表在Science, Cell, Nature主刊。相关研究成果于2019、2021年入选“中国十大生命科学研究进展”。论文总引用率超3.7万多次。2018起多次入选全球高被引学者，2023年获得科学探索奖。

论坛开始，主持人邱强教授代表主办方对莅临的嘉宾及观众表示热烈欢迎，并对上海国际人类表型组研究院（IHPI）、Phenomics表型组学期刊、复旦大学人类表型组研究院（HuPI），以及演讲嘉宾张国捷教授做了简要而隆重的介绍。

报告中，张国捷教授首先从达尔文演化论与人类基因组演化，如何有效挖掘生物基因组信息，如何探索基因保守性与生物功能的关系等方面深入浅出地介绍了演化生物学的相关背景知识。

接着，张教授介绍了团队在鱼类基因组方面的探索工作，通过从鱼类到人类演化过程中的基因组序列特征来揭示脊椎动物从水生到陆生的演化机制。团队通过多方合作解析了原始辐鳍鱼类的塞内加尔多鳍鱼、匙吻鲟、弓鳍鱼和鳄雀鳝，以及现生肉鳍鱼类中与四足动物亲缘关系最近的非洲肺鱼共五个物种的基因组。研究人员通过对多个物种进行基因组比较证实了早期硬骨鱼类就已经出现原肺的功能，并在陆生动物中进一步加强，相反在真骨鱼类里却变成作为充气组织的鱼鳔。研究还发现了支撑陆生脊椎动物心肺系统重要功能的调控元件在早期鱼类中已经形成。早期硬骨鱼类也已经出现调控四肢灵活运动的重要基因调控机制。说明传统认为水生到陆生出现的重要创新性状其实在登陆前的一亿年前就已经存在。这一古老的演化印迹仍然保留在人类基因组中并影响人类的肌体功能。

其次，张教授介绍了团队在灵长类动物演化方面的探索工作。团队研究发现，在灵长类演化过程中,很多与大脑发育相关的基因在灵长类多个演化的关键节点受到了正向选择，换言之，这些基因被自然选择强化了。因此，团队推测这些基因对灵长类脑容量的增大发挥了重要作用。这些基因中还包括一些前人实验研究已经发现的、与大脑发育相关的关键基因，这些基因的突变会导致小鼠的大脑功能受损。此外，团队发现一些非编码区域在灵长类演化过程的关键节点发生了加速演化。非编码区域是一些不会表达出蛋白质的DNA区域，但这一区域会影响基因表达，最终增加或减少相应蛋白质的合成量。这些区域很多落在大脑发育相关基因的调控区域。这些结果表明了灵长类动物在漫长的演化过程中，通过调节大脑相关基因的表达不断地优化大脑的构造。综上，灵长类动物在演化历程中，最终演化成大脑更为发达的形态，有很多基因及其调控区域参与其中，团队的发现丰富了学界对灵长类大脑演化分子机制的认识。

最后，张教授对报告内容进行了总结。他表示，跨种属基因组比较是挖掘基因组与表型组关联的有力工具，分析自然选择的信号会对推测基因序列的生物学功能起到提示作用，并能对分子生物学相关问题的探索起到互补作用。

在精彩的报告后，张国捷教授还与观众们展开了热烈讨论。如有观众提问：“张教授，当前我们积累了较多的灵长类数据，您认为针对大脑的研究可能在哪些方面取得突破？”张教授答复：“如何定义不同物种之间神经回路的同源性，或者同功性是神经演化领域的重要挑战，演化过程中大脑新的神经回路如何构建也是未来急迫需要解决的重要问题。”

生命天眼论：Phenomics表型组学前沿论坛将持续为大家提供高质量的讲座，第七十二期生命天眼论：Phenomics表型组学前沿论坛将于9月26日（下周二）晚上20:00-21:30举行，届时将由西湖大学郑厚峰教授，带来主题为“西湖（中国）生物样本库建设及骨代谢疾病临床问题研究”的报告。敬请各位同仁关注！