張鈁
摘要:metagenome及其衍生術語對應的中文名至今尚不統(tǒng)一。通過厘清metagenome產生歷史及其概念發(fā)展,對當前中譯名的使用情況進行分析,認為該術語中譯名定為“宏基因組”是比較合適的。
關鍵詞:metagenome,中文名,宏基因組,元基因組,混雜基因組,偏基因組
中圖分類號:N04;H059;Q7文獻標識碼:A文章編號:1673-8578(2015)03-0043-05
Abstract: Chinese translation of metagenome and its related terms has not been unified until now. Based on clarifying the history and the concept of metagenome, and using the tools of etymology, we suggest “宏基因組” as its corresponding Chinese translation.
Keywords: metagenome, Chinese translation
引言
人類基因組計劃的完成將生物學推向了后基因組時代,諸多新的研究思路不斷涌現,新的概念和術語層出不窮,metagenome就是其一,它的出現開啟了生物學一個全新的研究方向。然而,metagenome及其衍生術語的中文名至今尚未統(tǒng)一。作為學術交流的基本工具,術語的統(tǒng)一至關重要,不統(tǒng)一會造成交流障礙,甚至在文獻檢索時出現偏差。因此,筆者將以metagenome為核心,在厘清其產生歷史及概念發(fā)展的基礎上,借助詞源學等分析,對metagenome及相關詞的中文名進行探討。
一 metagenome產生歷史及概念發(fā)展
在自然界中,數以億計的生物彼此相互依存、相互制約,處于共生共存的動態(tài)平衡中。我們要想更準確認識生命的起源、本質、進化等問題,更清晰了解生物之間的相互作用,就必須考慮周圍環(huán)境(包括環(huán)境中的生物)對生物體的影響。在動物及人體中,消化道內存在大量微生物,一個正常人腸道內的細菌總量可以達到1014個 [1],比人體細胞總數都高出一個量級,這個群體稱之為腸道菌群。早期研究表明,這些腸道微生物與人體健康密切相關。
對自然環(huán)境或人體腸道中這些彼此密切相關的生物群體進行的研究,超越了傳統(tǒng)意義上單一物種的研究,其對象更為復雜。采用傳統(tǒng)方法對所有微生物進行分離、培養(yǎng)測定基因組,顯然是不現實的。因為目前人們對微生物的認識還非常有限,能夠在實驗室內人工培養(yǎng)的微生物僅占自然界微生物種類的1%,也就是說還有99%的微生物菌群,是無法通過分離純化的手段來研究微生物基因組的。因此,對環(huán)境或人體微生物整體的研究逐漸步入研究者視野。
1991年,環(huán)境基因組學(environmental genomics)的概念被首次提出[2],并在同年構建了第一個通過克隆環(huán)境樣品中DNA的噬菌體文庫 [3],環(huán)境基因組學的研究開始受到廣泛關注。1998年,美國國立衛(wèi)生研究院正式啟動了環(huán)境基因組計劃(environmental genome project, EGP),標志著生命科學從單一物種研究走向了以全部相關生物基因組總體為研究對象。1998年,新名詞metagenome被首次提出 [4],并將其定義為生物環(huán)境中全部微小生物遺傳物質的總和,提出針對特定環(huán)境樣品中細菌和真菌的基因組總和進行研究這一概念,指出應用這一新的組學方法研究微生物復雜群落基因組將成為快速發(fā)展的領域。
隨著基因組學的迅速發(fā)展以及人們在微生物領域的廣泛研究與應用,metagenome越來越為人們所熟識。廣義上,metagenome指特定環(huán)境下所有生物遺傳物質的總和,主要強調微生物整體的群體性。狹義上,metagenome主要是以特定環(huán)境(自然環(huán)境和人體環(huán)境)中的細菌和真菌基因組DNA為研究對象,針對所有可培養(yǎng)和不可培養(yǎng)的微生物的遺傳物質,通過克隆表達等方法研究基因功能,從而揭示相互作用的規(guī)律。
近年來, metagenome研究已經滲透到各個領域,其研究的環(huán)境對象越來越廣泛,包括:海洋、湖泊、河流、土壤、高溫/低溫環(huán)境、人體口腔環(huán)境以及人體或者動物胃腸道等。相關的研究成果也在醫(yī)藥健康、環(huán)境保護、新型能源、農業(yè)科學等多方面得以推廣。
二中譯名使用現狀分析
metagenome研究在中國開展以來,在發(fā)表的中文論文以及論著中,其中譯名主要有“宏基因組” “元基因組” “超基因組” “混雜基因組” “偏基因組”等,metagenomics、metatransciptome、metatranscriptomics則相應地被譯為“宏/元/超/混雜/偏基因組學”“宏/元/超/混雜/偏轉錄組” “宏/元/超/混雜/偏轉錄組學”等。在臺灣,metagenome一般譯為“多源基因體” “總體基因體”等(在臺灣遺傳學名詞中,genome被譯為“基因體”)。筆者以metagenome為核心,通過對不同文獻所用中譯名的統(tǒng)計,來分析其中譯名應用現狀。學術名詞的使用途徑大致有期刊文獻、書籍論著和會議論文等,此外,將科學發(fā)現傳播給大眾時,報紙亦會涉及術語。因此,筆者主要針對上述幾類文獻來源進行分析。
1.中文期刊論文
2000年,張炳欣在《植物根圍外來微生物定殖檢測方法》一文 [5]中介紹了國外學者所做的關于土壤微生物metagenome研究 [6],但該文并未提及metagenome的中文名。通過對CNKI數據庫中2001—2014年之間相關主題的分析,發(fā)現期刊論文中metagenome的中譯名主要有“宏基因組”和“元基因組”兩種,前者457條,后者77條,每年文章數量見圖1。
就“宏基因組”而言,最早采用該譯名的論文為2001年楊官品教授的《海洋細菌生物活性物質BAC文庫篩選》一文[7],該文中指出“宏基因組最初用來定義土壤細菌混合基因組?!甑挠⑽臑椤甿eta-,有更高層組織結構和動態(tài)變化的含義,土壤微生物群體具備這兩層含義的特征。本文暫時用‘宏表示這兩層含義。”這應該是“宏基因組”這一名稱的最早來源。另一中譯名“元基因組”最早出現于2005年,根據相應文獻可知,該譯名最早源于“人類元基因組計劃”[8]。endprint
盡管在總數上,“宏基因組”的用法遠超于“元基因組”,但是從圖1中可以看出,兩者的年文章數量分布并不一致,因此筆者又對兩種中譯名詞在每一年中的出現頻次進行了統(tǒng)計。從圖2 可以看出,2005—2006年之間,2010—2011年之間,“元基因組”的用法上升頻度較大。再對這兩個時期的論文進行查證,發(fā)現兩個時期分別有兩個重要事件,一為“人類元基因組計劃”,二為“人類腸道元基因組”取得成果。
2.中文論著及會議論文
論著的時效性不及期刊論文,但在名詞應用上亦能反映出一定問題。筆者對1998年之后出版的論著中的metagenome進行考察,發(fā)現主要有4種譯法,分別為“宏基因組”“元基因組”“偏基因組”“混雜基因組”,數量分別為45、14、1、1,前兩者的年出現頻次與期刊論文分布一致,而“偏基因組”的用法主要分布在生物工程及化學領域的論著之中[9-11],“混雜基因組”則是趙壽元教授提出并應用的,關于該用法筆者在后文中將詳細敘述。另需要提及的是,在個別書中將其譯為“大基因組” [12]。
會議論文能夠及時反映出學術共同體內部交流之間的學術術語使用狀況,筆者對會議論文進行統(tǒng)計后,發(fā)現在會議論文中,metagenome的中譯名主要以“宏基因組”“元基因組”為主。第一種譯名出現了129次,“元基因組”出現18次,很顯然在學術共同體內部的交流中,主要用的是“宏基因組”。而元基因組也是在“人類元基因組計劃”前后出現了一個熱潮。
3.報紙報道
報紙上對科學研究的報道,能夠反映出科學知識從科學界向大眾傳播的過程中名詞的使用情況。通過對報紙中metagenome相應中譯名詞的統(tǒng)計,發(fā)現其最早是在2005年以“元基因組”的中譯名進入大眾視野, 2005—2014年之間,在2008年和2011年出現兩個峰值,經過對這些文獻進行分析,發(fā)現主要集中在“人類腸道元基因組計劃”取得成果的相關報道。“宏基因組”的使用在2009年后逐漸增多。
從以上分析可以看出,在學術共同體內部,目前metagenome使用得更為廣泛的中譯名為“宏基因組”。而“元基因組”這個名詞主要是在“人類元基因組計劃”這個大科學項目的推動下得以使用的,由此可見在名詞沒有進行規(guī)范時,影響力較大的國家層面的大科學項目中名詞的選用對學術名詞的使用有著一定影響力。另外,在知識向大眾傳播過程中,影響力較大的事件里出現的名詞對大眾的影響更深。
三中文定名探討
那么,metagenome的中文名到底用哪一個比較合適呢?在2006年第二屆遺傳學名詞審定委員會編寫、全國科學技術名詞審定委員會公布的《遺傳學名詞》中,盡管第八部分為“基因組學”,但其中并沒有收錄metagenome及其相關詞匯 [13];2010年,趙壽元教授在其主編的《英漢基因及基因組專業(yè)詞匯》中將其譯為“混雜基因組” [14],并專門撰文討論該譯名 [15],但并未對學界產生影響;2014年,在全國科學技術名詞審定委員會發(fā)布的第一批試用科技新詞中,將其定名為“宏基因組” [16]。
筆者首先對metagenome一詞進行分析。該詞是由前綴meta與“基因組”genome合成而來的。根據英語詞源字典,meta來源于希臘語,有以下幾種含義:1.after,behind;2.changed,altered;3.higher,beyond,transcending,overarching,dealing with fundamental matters。顯然,metagenome一詞是這第三層意思中overarching的應用[17]。
再看對應的中文翻譯,元基因組中“元”這個詞,在漢語中意思比較廣泛,在學術術語中也較常使用,比如元科學、元數學等,均是指關于科學/數學的科學,屬于二階層面的研究,這里應該是取“元”的根本、基元、元素之意。而meta中dealing with fundamental matters意思就是對基本問題的處理,從詞源上講meta是完全可以對應于漢語的“元”,但是根據前述metagenome的歷史發(fā)展過程及概念發(fā)展,所取的并非meta的這層意思。因此,筆者以為“元基因組”并不是一種很好的譯法。
至于“超基因組”,“超”的譯法,應該是meta意思中beyond、transcending之意,但是也很難反映出該術語所表達的實際含義。而在化學領域較多出現的“偏基因組”的譯法,筆者很難理解這種譯法的根源,無法準確反映出metagenome一詞的含義,并與meta無關。此外,個別地方,還有“大基因組”的譯法,可能是一種誤譯,也很容易被誤解成一些物種的基因組很大。
而趙壽元教授提出的“混雜基因組”的譯法,盡管從含義上講是合理的。但筆者認為亦有不妥之處。因為在平時的語言習慣中,“混雜”多和一些負面事物聯系起來,比如魚龍混雜之類。而在很多術語中,亦有“混雜”的使用,比如醫(yī)學統(tǒng)計學中的“混雜因子”“混雜偏倚”,計算機領域的“混雜模式”等,也均為負面因素。另外,“混雜基因組”,僅從字面上看,很容易被誤解成一種混雜在正?;蚪M之間的基因組。此外,這個譯法在學界的認同度并不高。
最后再來看使用范圍較廣的“宏基因組”,最早使用該譯法的作者所指,“宏”的英文為“meta”, 有更高層組織結構和動態(tài)變化的含義。而筆者認為 “宏”有更大、更廣闊之意,可引申為更高層次、包羅萬象,因此可以對應于meta的overarching之意。再者,在計算機術語中,亦有“宏”這一術語,但對應的英文名稱是macro,其含義是指對一種批處理的稱謂,是一些命令組織在一起作為一個單獨命令。而在metagenome中,就是針對多種不同微生物基因組整體的研究,與其有相似之處。此外,“宏基因組”的譯法已經在學界獲得較為廣泛的認可。因此,筆者認為“宏基因組”是一種較好的譯法。另外,臺灣的譯法“多源基因體”從意譯的角度來講,強調其不同來源,也是一種合理譯法。endprint
四結語
根據metagenome的發(fā)展歷程及概念辨析,筆者認為“宏基因組”是較好的譯法,而且目前使用較為普遍。但是截至目前,依舊存在不同譯法,名詞使用也較為混亂。建議相關名詞審定機構盡早對該新興名詞予以確定。
參考文獻
[1] Hooper L V, Gordon J I. Commensal hostbacterial relationships in the gut[J]. Science, 2001, 292(5519):1115-1118.
[2] Schmidt T M, DeLong E F, Pace N R. Analysis of a marine picoplankton community by 16S rRNA gene cloning and sequencing[J]. J.Bacteriol, 1991, 173(14):4371-4378.
[3] Hugenholtz P, Pace N R.Identifying microbial diversity in the natural environment: a molecular phylogenetic approach[J].Trends Biotechnol,1996, 14 (6):190-197.
[4] Handelsman J, Rondon M R, Brady S F, et al.Molecular biological access to the chemistry of unknown soil microbes: a new frontier for natural products [J]. Chem Biol,1998, 5:R245-249.
[5] 張炳欣,張平. 植物根圍外來微生物定殖的檢測方法[J]. 浙江大學學報:農業(yè)與生命科學版, 2000,26(6): 624- 628.
[6] Rondon M R, August P R, Bettermann A D, et al. Cloning the soil metagenome: a strategy for accessing the genetic and functional diversity of uncultured microorganisms [J]. Appl Environ Microbiol, 2000, 66 (6):2541-2547.
[7] 楊官品,茅云翔. 環(huán)境細菌宏基因組研究及海洋細菌生物活性物質BAC文庫篩選[J]. 青島海洋大學學報:自然科學版,2001,31(5): 718-722.
[8] 胡德榮.為“微生物群落”繪“天書” 人類元基因組計劃啟動[J].中國社區(qū)醫(yī)師:綜合版,2005(21):45.
[9] 孫志浩. 生物催化工藝學[M]. 北京:化學工業(yè)出版社, 2005:172-173.
[10] 龔大春. 生物催化反應與轉化原理[M]. 北京:中國水利水電出版社, 2006:65-66.
[11] 阿方索. 酶促不對稱有機合成[M]. 上海:華東理工大學出版社, 2009:63.
[12] 李阜棣,胡正嘉. 微生物學[M]. 北京:中國農業(yè)出版社, 2007.
[13] 全國科學技術名詞審定委員會.遺傳學名詞[M]. 北京:科學出版社, 2006.
[14] 趙壽元. 英漢基因和基因組專業(yè)詞匯[M]. 上海:復旦大學出版社, 2010.
[15] 趙壽元.metagenome定名為“混雜基因組”為好[J].生命科學,2010,22(8):816.
[16] 全國科學技術名詞審定委員會發(fā)布試用科技新詞(第一批·KX1/2014/204)[J].中國科技術語, 2014,16(3): 26.
[17] 詞根詞源詞典[EB/OL]. [2015-02-20].http://www.etymon.cn/yingyucizhui/yingyuqianzhui/161.html.endprint