人类基因组计划的意义范文

导语：如何才能写好一篇人类基因组计划的意义，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

21世纪是生命科学的世纪。生命科学所带动的生物产业将是21世纪的支柱产业之一，它在国民经济中的地位同信息产业一样重要。现在，生命科学的前沿是人类基因组的研究，也就是大家所知道的国际人类基因组计划。

人类基因组工作框架图的完成

以及中国所做的贡献

2000年6月26日，是值得载入人类自然科学史册的一个日子。这一天，参与国际人类基因组计划协作组的6个国

家、16个中心同时宣布：人类基因组计划工作框架图胜利完成。

人类基因组计划是人类科学史上的伟大科学工程，它对于人类认识自身，推动生命科学以及相关产业的发展具有极其重要的意义。中国政府对人类基因组计划提出的共有、共为、共享三原则是认同的。因为它的序列是全人类的序列，它的成果是全世界人民都有权利平等分享的成果。中国参与人类基因组计划，是中国的生命科学走向世界的一个里程碑，一个切入点。这是一个历史的必然。因此它理所当然地引起国际生命科学界的重视。

1999年9月1日，国际人类基因组计划协作组的5个国家15个中心，听取了中国代表5分钟的报告。报告中国现在具备的工作条件；汇报中国已经做了哪些工作，表明我们完全有能力参与国际人类基因组计划；中国可以承担的具体任务以及详尽的财政预算和完成期限；同时承诺，要在8个月内，与国际人类基因组协作单位同步完成工作框架图，并且要把其中的一半工作做到最后完成图测序量的要求。

国际人类基因组计划协作组成员认真听取了中国代表的报告，认同了中国作为国际人类基因组计划协作组的正式成员，立即把一个区域给了中国。

1999年10月3日，中国的三个实验室――中国科学院遗传所人类基因组中心、国家人类基因组北方中心和南方中心开始了这项紧迫的工作。这就意味着，自那时至2000年3月31日的200天内，我们一天要做2500个实验反应。我们达到了每天测定200万个碱基对的能力。这项全国测序实验的工作总量，相当于世界上两个最大的人类基因组研究中心（美国的一个中心和英国的一个中心）1993年一年的分析能力之和。可以这样说，中国在那8个月内就走过了国外同行8年、甚至16年的历程。正是由于我们通过参与国际人类基因组计划，根据国际人类基因组计划合作分享的原则，分享了国际同行用了8年乃至16年的时间建立起来的所有技术、策略，以及可用的实验材料，分享了人类基因组计划所有的实验数据和结果，也分享了对人类基因组计划这一重大计划有关问题的发言权。国际同行都承认，中国在这个领域已经进入了生命科学的前沿。

由于我们艰苦卓越的工作，我国已于2000年3月圆满地完成了我们所承担区域的工作框架图的绘制任务，并且在参与人类基因组计划的6国16个中心里，我国居第6位。我们承担的区域向外延伸了400万个碱基对，中国的贡献至少在1.3％以上，而不是以前承诺的1％。

我们的工作成果赢得了国际同行对中华民族在这一领域所做工作的认可。我们的承诺和贡献，无愧于我们的国家和民族，无愧于生养和哺育我们的土地。

但是，作为一个中国的科学家，我认为1％的贡献还是太小太小。我们国家肩负着世界上1/4人口生存和发展的责任，按世界人口比例来讲，我们的贡献应该在25％以上。但我们从另外两个方面来看，其一，1％与99％所反映的所有技术要求是一样的。我们所承担的1％区域是以其他成员同样的技术要求、同样的质量要求完成的。假如把

人类基因组看成是一个非常大的太空站的话，它是由6个国家的16个工厂分别建造的太空船对接而成的。而实现这个太空站的对接，那缺少我们就是万万不可的了。我们造的太空船毫无缝隙地与人类基因组的巨大太空站实现了对接。因此就质量、技术水平而言，我们与发达国家的实验室完全一致。其二，与国际同行相比，无论是我们的基础、起步时间、实验条件，还有我们科学家现有的素质都还不如人家，但重要的是，我们在8个月的时间里，做了别人至少8年的工作。和西方发达国家相比，我们的综合国力还落后于别人，但中国参与人类基因组计划与做出的贡献，是起步比较早、积累比较多的。实践证明：中国生命科学和生物产业走向世界是历史的必然。

基因、基因组与人类基因组计划

什么是基因呢？换句话说，用我们的眼睛能不能看到基因？根据它的现象，根据它在一个家系里表现的幽灵，我们能看到。自然的实质是任何实验观察手段都不能最终看到的。就是我们把DNA都搞清楚了，我们还不能够说我们已经清清楚楚看到了基因。

中国有一句老话“龙生龙，凤生凤，老鼠生儿打地洞”。这句话的意思就是，动物的许多行为确确实实是与基因有关系。比如说，实验室里养的小老鼠从来没有见过猫，它的爸爸妈妈也没有告诉它猫是它们的敌人，可你给它一个猫的模型，给它猫的气味，给它听猫的声音，它都像如临大敌一样。从遗传学上来讲，可以看到老鼠上下代之间的相似，也可以看到同一代之间的差异。

如果我的儿子站在我的身边，大家就看到，他的鼻子完全像我，他的眼睛像他妈妈。可是，我给儿子的DNA只有一半，他妈妈给了他另外一半。我们这里又隐隐约约地看到了基因。举一个乳腺癌病患的例子，我们真的能看到一个“疾病基因”的幽灵在那个家族中世世代代地徘徊。美国一位三十几岁的女士，两个都已经切除了。她现在很认真地考虑她自己女儿的问题，为什么？她的妈妈和外祖母都患有乳腺癌，她妈妈死于乳腺癌。她也听她妈妈说过：“她妈妈的妈妈的妈妈也是死于乳腺癌”。如果我们把这个家庭画一个家系图，男的画成方框，女的画成圆形，没有病的是白色，乳腺癌患者涂成黑色。啊！一个乳腺癌的“幽灵”出现，这个幽灵就在这个家族中徘徊。它总是用同一种方式――乳腺癌夺取他们女儿之中的一些家庭成员的生命。

我们只能说，我们已经隐隐约约感觉到了基因的存在。那么，用显微镜把我们眼睛的观察能力扩大一点，我们也仅能看到细胞和“承载”基因的染色体。因为现有的生命科学研究成果还远远不能揭示生命奥秘的最后本质。

什么是基因组呢？我们可以说，基因组的意思就是一个物种所有基因的总和。也可以说，是我们人体遗传信息的载体――DNA分子的组合。从另外一个意义上来讲，它也是同生老病死相关的遗传信息的组合。人的每个细胞里的DNA接起来的话，有两米长，是由30亿个组成成分构成。可以把人的基因组想象为一条铁路，这条铁路是由30亿根枕木铺成的。这个用30亿根枕木铺成的铁路，枕木的材料只有四种：要么是水泥的，要么是钢铁的，要么是石头的，要么是木头的。人类基因组计划就是要搞清楚每一根枕木是什么材料，这30亿根枕木又是如何排列的。有人把人类基因组比作一本“天书”，说是隐藏着人类所有遗传信息的天书。人类基因组计划就是要读懂这本天书。

20世纪，用了整整一个世纪的时间，从认识和发现生命最重要的两条遗传规律开始，到50年代，建立了最重要的遗传物质分子结构模型――DNA双螺旋模型；世纪之末的DNA克隆和“多莉”羊的诞生，宣布了这个世纪对生命遗传规律研究的一步步的成熟。而人类基因组计划――研究人类本身这个最高级、最复杂的生命科学的计划，把人类带入了一个新的时期。

如果说那个表明人体结构的解剖图奠定了现代医学发展基础的话，人类基因组计划完成的那张序列图就是第二张人类分子水平的解剖图，它将奠定21世纪生命科学研究和生物产业发展的基础。

人类基因组计划的社会及科学意义

无论从投入的规模、从事该项工作的人数，还有对现代科学的影响来讲，人类基因组计划是继曼哈顿原子弹计划和阿波罗登月计划以后，人类科学史上最宏大的一个研究项目。从科研的合作和共享，从人类的和谐与进步，从世界和平与可持续发展等方面来看，人类基因组计划的意义远远超过了前两个计划。人类基因组计划所倡导的“共有、共为、共享”的原则，特别是作为发展中国家――中国的参与，实实在在的是在缩小发达国家与发展中国家的差距。我们所要歌颂的也正是这样一种精神，我们中国科学家也应该为自己所做的工作感到自豪和骄傲。

中国作为人类基因组计划中惟一的发展中国家，意味着中国在人类基因组研究这个大家确认的生命科学前沿领域中，我们确确实实地走向世界了。在涉及人类基因组的一系列问题中，中国更有发言权了。

基因同人的健康问题息息相关。生命科学对社会的最大影响，就是提高人类的健康水平。健康的问题是每一个人、每一个家庭、每一个社会团体、每一个政党、每一个政府，都得考虑的问题。人总是追求健康的，人类基因组计划的初衷之一就是让大家活得更好、更健康、更快乐。

中国是一个发展中国家，可我们面临的却是发达国家和发展中国家所面临的双重挑战。比如，我国目前还有3000多万同胞生活在贫困线以下，可是同时却有10％的城市儿童患有肥胖症。现在治疗肥胖比解决一个人的温饱不知要贵多少倍，而到今天为止都没有真正找到针对肥胖病因的“特效药”。那个导致肥胖的“肥胖基因”，据说价值1.4亿美元。对其开发利用所产生的效益将是一个天文数字。众所周知，肿瘤、血管病、老年性痴呆、帕金森病等威胁人类健康的疾病也是我国人群的常见病和多发病。每一种疾病都是我们认识一个基因的极好机会。这些基因的认识和研究对患者来讲，又是最大的福音。我相信，随着我们对人类基因组的认识，对那些致病因子在基因水平上相互作用的研究，我们会很快地攻克那些疾病的。

随着我们对自身认识的不断深入，人类又会面临新的挑战，面临来自社会伦理道德法律方面的挑战。比如讲长寿，人类基因组计划完成以后，有人预测人类可以活到1200岁，但过长的寿命会带来资源和生活空间问题，以及现实生活中许多问题，比如医疗保险，本来个人的所有与医学有关的数据都应该让保险公司知道，你确实生病的风险高就应多交钱，假如大家都一样，对不生病的人就显得不公平。但对个人的基因信息的了解和公开是否会引发新的社会歧视？如基因检测能够在胎儿时期推断可能存在基因缺陷，那个基因缺陷所引发的疾病将使孩子自身不能享受人生的幸福，他的家庭摆脱不了经济负担和心理负担，还会使我们社会发展不快。这就使我们认识到基因技术的应用让我们有了更多的选择。基因研究和基因技术的运用将会改变传统的社会伦理、道德和法律。

基因同疾病又是怎样的关系呢？

第一，所有的疾病都可以说是基因病。人类所有的疾病，都直接或间接地同基因有关。例如，艾滋病、感冒等感染性疾病就是人类基因与艾滋病毒、感冒病毒等基因相互作用的结果。一场感冒病毒来了，即使所有的人都暴露在同样的环境，同样的病毒类型，同样的病毒密度之下，也并非百分之百的人都得感冒。解放以前有些地方发生的霍乱，每次传染都是“万户萧疏鬼唱歌”，但总是有几个人活了下来。再举一些外伤出血的例子，《三国演义》里说赵子龙百战百胜。可民间有这样的传说：实际上他并非百战百胜，因为他受点轻伤，一出血就活不成了。赵子龙可能是一个典型的单基因遗传病――血友病。一个血友病的患者，稍微内出血就疼痛难熬。显然，止血就是基因在起作用。血友病人正是缺少第Ⅷ凝血因子。从这个涵义上来讲，我们真的可以说，所有的疾病都是基因病。

第二，大多数的药物都是通过修饰基因的结构，调节基因的表达，改变基因的功能而奏效的，特别是中草药。患同样疾病的两个人用同一种药物治疗，其疗效截然不同就是典型的例证。另一方面，人类基因组计划的完成使我们对人类基因有个更加全面的认识，可使我们生产更多种类的基因药物。治疗糖尿病的胰岛素就是用基因工程来生产的，在中国市场上，基于人的基因生产的胰岛素已经占60％以上了。

第三，更加重要的一方面，就是要了解自己的基因，通过改变自己的生活环境、调整自己的生活方式和调节自己的心理状态（心理活动影响我们的“脑下垂体”，它所分泌的那些激素就是基因调节的相关因素），建立同自身基因的和谐关系。

现在有200多种疾病可以在基因水平上作出诊断，并且在还没有发病以前就可做诊断，称为症状前诊断。那么，根据我们对基因的了解，完全可以少生病。

生命科学在国民经济和

可持续发展战略中的地位和作用

21世纪是生命科学的世纪，生物产业将继信息产业之后成为21世纪的重要支柱产业。当然，很多产业都很重要，一点儿都不能忽视。如信息产业、生物产业、能源产业、材料产业，还有国防工业等等。但其中有两个是支柱产业，就是生物和信息。

到目前为止，所有科技的进步，包括物理的、化学的、电子计算机的，它都是我们的脑子想出来的，都是我们手的延长，或者说是工具的改进。以基因和基因技术为源头的生物产业，就能解决食物、能源、材料、环保、医疗保健的问题，还有国防的问题。

我们看到，食品（物）生产除了依赖生物技术对原有物种进行优化改良，达到优质高产的要求，又可以通过生物技术手段建立新的品种。这就是我们中国原来对食物同药物结合的一个概念。不久的将来，我们在超级市场购买的食物（如水果、蔬菜等），吃了以后等于接种了疫苗。这类食品已经在实验室获得了成功，几年之内就会上市。

自然界给我们的能源，最主要的就是生物能源。有两条途径，一条是利用自然生长的植物和农作物的秸秆发电。通过生物技术改造，获得一些生长得非常快并且耐燃烧的植物来发电。另一条是，生物界中的许多动、植物利用生物技术，转变为可燃油和燃油添加剂。目前一些国家利用酒精作为石油添加剂，最高的技术水平达到25％酒精、75％石油的比例，大大地提高了石油的燃点，增加了石油的利用率，减少了空气污染。由此可见，利用生物技术转化得到的“生物”油既解决能源，又不污染环境，还能循环再生、取之不尽。美国的生物能利用已占整个国家能源的10％左右。

材料呢？现在的纺织品，要么是植物的――棉絮，要么是动物的――丝绸。现在把丝绸的蛋白质引到牛奶里面表达出来了。牛吃的是草，挤出来的不只是奶，也不只是药品――人的胰岛素可用牛的乳腺做生物反应剂，还可以给我们做衣服。动物蛋白纤维所做的纺织材料，人体更适应，感觉更好。在今后的几年内，生物材料的耐火性、牢固性以及抗绝缘、抗张力问题都基本解决了，它必将越来越广泛地运用于制造业、建筑业和日用品生产，同其他合成材料一起改变我们的衣食住行。

讨论转基因时还有一个环境问题。遗传工程改造的农作物因具有抗虫和抗病基因，可以少用农药和化肥，从而减少环境污染。由于生物材料的可降解性和能源的生物工程生产过程及其产品的低污染度将大大地改善人类居住环境和生存空间。

生物产业有哪些特性呢？

一是技术的通用性。人类基因组研究所使用的技术，可应用于其他生物基因组研究。同样，生物产业技术，或者称为生物工程技术也具有通用性。

二是产业的上游性。以IT产业为例，计算机软件平台和“芯片”技术即是其上游。而我们的计算机曾一度出现过“软件靠盗版，硬件靠走私”。现在盗版、走私不能干了，那就得付钱。上游就是这样一个东西，你一旦失去，再夺回来，需要的时间就更长，付出的代价就更大。

三是资源依赖性。第一次工业革命是资源依赖性的。――没有钢铁、没有煤炭、没有石油行吗？都不行。世界因为争夺资源打得你死我活。如果说信息革命是第的话，第资源依赖性就很弱。而生物产业既具有第一次工业革命那样的资源依赖性，又具有第――信息革命那样合法的专利垄断。所以它就会像第一次工业革命那样，为资源而导致全球范围的争夺。

生物产业还具有上游资源的序列化、信息化特点。只要几台机器进行DNA分析，就能把资源的主要成分搞清楚并转变为信息，成为他们的东西，成为他们的专利。生物资源本来是大自然的、落地生根的，现在已经变成了可以占有的、可以争夺的。

可以这样讲，生物资源的系列化、信息化、产权化、产业化和生物技术的产业化是生物产业的两条腿，缺一不可。

第三次工业革命真是资源依赖性的。2001年1月13日，美国最大的抢人类基因组计划所得成果的那个公司就声称，得到中国的、富甲天下的植物、动物和人的遗传多样性资源，是我们公司全球业务和扩大基因组信息的基础性的工作中必不可少的。日本有家叫龙基因的公司――龙什么时候成了日本人的图腾――在公司成立的声明地写上：因为中国人口众多，所有的DNA就是原料，都在中国制作。这里有一个问题大家一定要注意，外国人把它的机器放到中国来进行遗传资源研究的合法化问题。

我国已经建立了以ATCG为基础的、有强大的计算机分析、有我们国家自己的资源特色和自主知识产权的生命科学，亟待加速生物技术产业化、生物资源系列化、信息化、产权化、产业化的步伐。目前，我国基因组分析的能力和计算机分析的能力已经位居第四，超过了法国和德国。现在我们研究中心拥有两种先进的测序仪，并拥有我国自行生产的、运算能力为每秒4000亿次的大型计算机。我们的研究实力已超过日本。这不仅是简单的实力较量的问题，也是信心的较量。我们已经开始向发达国家，主要是欧洲大陆输出基因组分析的高科技。中国和丹麦一起做的猪的基因组计划就是一个开端。

基因组分析还将深入到每一个人的“遗传特征”。以后身份证、驾驶证、信用卡，恐怕都得用DNA了。

篇2

作者以他个人从事生命科学研究的过程为主线，讲述了科学研究中的喜怒哀乐，以及他们的思想变化。从作者及其合作者的一言一行，我们可以学习他们如何解决现实的问题，如何根据现实的变化不断修正自己的兴趣与爱好，又如何克服各种困难最终实现自己的目标，最后当面对赛莱拉私人公司的恶意竞争，他们又如何逐步成为科学良知的捍卫者。这种亲身经历对我们从事科学研究的人无疑是最宝贵的经验，所有这些在奋斗过程中面对各种问题时所体现出的信念，恰恰是其他的书籍所不能给予我们的。

在这本书里，我们无时无刻没有体会到约翰·苏尔斯顿作为一个科学工作者所表现出的高度责任感。他领导的英国剑桥桑格中心所进行的线虫全基因图谱研究课题，揭开了人类进行大规模基因测序的序幕。他们每天重复着枯燥乏味的测序工作，并不断地寻求各种方法提高效率，以图最大限度地利用资金、尽可能早地让公众获得高质量的数据。而当赛莱拉私人公司意图霸占科学和人类的共有资源时，他又协调世界上的各种研究机构和社会团体实施人类基因组计划，目的就是为了不让赛莱拉公司抢先完成人类基因测序并申请专利。当面临这种人类公有资源被私人占有的威胁时，各种社会团体和科学团体最终也选择了支持人类基因组计划，同意增加资金投入，支持无偿地公布测序数据，并最终获得成功。看到这里，我们不禁赞叹：这，就是科学良知的胜利！

约翰·苏尔斯顿所倡导的人类基因组计划是人类最伟大的计划之一。人类基因组全序列的获得使蛋白质组学的研究得以全面展开，关于癌症、艾滋病、糖尿病及其他遗传病的诸多难题，也有望逐步找到解决方案，而在此前人们却将其视为“不可能完成的任务”！巨大的机遇也意味着巨大的利益，是否还会有新的研究竞赛和利益的争夺我们不得而知，而这也正是作者所关心和忧虑的，并由此产生了著名的百慕大宣言：人类的共同资源必须为每个人所共享！作者一开始就反对个人操纵基因测序并最终控制所获得的数据，同时也坚决反对他的好友弗朗西斯。柯林斯所提议的每个研究中心可以随意选择一条染色体的片段进行测序的随机克隆测序法，因为在作者看来这是一种十足的科学投机主义，与科学研究的初衷相悖，而这种方法最终也会使基因序列的完整拼接变得更加困难而不利于进一步的科学研究。

篇3

【正文】

［中图分类号］A8［文献标识码］A［文章编号］1004-700(2001)04-0038-04

基因，是决定一个生物物种的所有生命现象的最基本的因子，主宰着人类由生到死的整个生命历程。HGP，人类基因组计划(HumanGenomeProject)就是测定人类基因组的全部DNA序列，从而解读所有遗传密码，揭示生命的奥秘，使人类在分子水平上第一次全面地认识自我。从对人类自身的影响来说，人类基因组计划将是人类历史上最具有深远意义的计划，对人类的影响将是难以用言语表达的。人们把“人类基因组计划”，与“曼哈顿原子弹计划”、“阿波罗登月计划”，并称为自然科学史上的“三大计划”；也有人称其为“生物学上的阿波罗计划”。

随着人类基因组计划的迅速进行，有关基因的利用和开发，也已成为人们讨论的热点，并在一定程度上被实践着。完整的人类基因组图一旦绘制完成，它的开发与利用前景是诱人的。对于基因的开发与利用，特别是未来基因组彻底解秘后对人类带来的积极作用，我们是可以在一定程度上看到的。这些作用也从正面促进了人类伦理道德的发展，丰富了人类伦理道德。也必将对伦理学的发展起到一定的促进作用。

一、人类基因研究及其技术的应用，是对伦理学的基础——辩证唯物主义和历史唯物主义的丰富和发展

伦理学的产生是伦理学发展史上的一个革命性的变革，这关键在于它始终以辩证唯物主义与历史唯物主义为基础。

1.人类基因研究是对的物质统一性理论的进一步确证。

人类基因工程的发展，特别是随着人类基因的逐步破解，更加验证了辩证唯物论的观点。人们对于人类基因的作用是有争议的，目前主要有两种观点：基因决定论与自由意志论。基因决定论认为人的一生的发展是早已在人的基因中注定了的，人的命运掌握在基因手里，“人类行为的一切都注定在那双螺旋里，我们所做的每一件事，都有一个基因在主宰，包括我们怎么决定、我们的宗教、我们娶谁嫁谁、我们受怎样的教育、找怎样的职业，等等。”（注：奈斯比特等．高科技、高思维：科技与人性意义的追求[M]．新华出版社：154-155．）基因决定论遭到了以神学家为首的人们的反对，他们认为人的身体除了有基因外还有灵魂，DNA塑成了身体可管不了灵魂，人的自由不可以被完全抹杀掉，应视人的自由意志为一种伦理，这就是自由意志论。

我们应该看到，无论是基因决定论还是自由意志论，都在一定程度上从不同的侧面揭示了事物的本质，但两者都是不全面的，都具有局限性，有时甚至会走向极端。基因决定论发展到极端就会成为命定论，任何东西都是早已决定好的，人没有任何选择的余地，只能按照基因所写好的剧本去演戏。而自由意志论发展到极端就会成为意志决定论，一切都是由人的主观意识决定的，一切都是随意的无任何客观性而言，这就滑向了唯心主义。事实上，我们对基因决定论与自由意志论应辩证地看待，应把两者融合起来。根据现代科学证明，人类的基因作为决定一个生物物种的所有生命现象的最基本的因子，的确对人的基本发展因素作了设定，主宰着人类由生到死的整个生命历程。但这并不是说人的后天努力就没用了，在人类的发展中后天的努力是必不可少的，后天的努力会使人类的发展可能发生质的变化。因为人的意识在人类认识世界和改造世界的过程中具有巨大的能动作用，人的意识活动在人类自身的发展过程中具有目的性和计划性。

2.人类基因研究及其技术的应用，是人类对自身劳动的产物，是对“劳动创造人本身”论断的进一步确证。

劳动是专属于人和人类社会的范畴。在从自然演化向人类社会的飞跃过程中，在人和人类社会的形成和发展过程中，劳动是一个决定性的条件。所讲的劳动是指人类的全面劳动，它既包括人对自然改造的劳动，也包括人对自身改造的劳动。而事实上，“认识你自己”是人类自产生之日起就一直在认识、探讨并力求达到的一个目标。

但是，在人类社会的发展进程中，人类更多的是重视对自然的认识与改造，对自身的认识与改造虽然也有所发展，但与对自然的认识与改造而言，却是发展缓慢的。这当然有技术方面的原因，但另一个方面的因素也不容忽视，即人类对自身生命的敬畏。现代科学技术的高度发展使人类开始有可能完整地认识自身的生理结构，人类开始筹划对自身进行系统地改良与改造，而人类基因技术的发现与发展就为人类把活动领域扩展到自身提供了工具。1953年DNA双螺旋结构的发现，把人对自身的认识提高到了最基本的分子水平，是人类把自身作为劳动对象的开端。人类基因技术的大规模研究与利用，特别是人类基因组计划的实施，人类的生命之谜将随着一个个基因图谱的破解而不再神秘，这是人类完全把自身的生命发展作为实践对象的大规模展开。

马克思指出：“动物只是按照它所属的那个种的尺度和需要来建造，而人懂得按照任何一个种的尺度来进行生产，并且懂得处处都把内在的尺度运用于对象。”（注：马克思恩格斯选集(1)[M]．人民出版社，1995:47．）人类在实践活动中的确是按照自己的尺度进行的，特别是在对自然的认识与改造上，被人的实践改造过并打上了人的目的和意志烙印的人化自然的出现就是一个明显的例证。人类在对自然的改造上可以说已经按照自己的尺度在进行了，但在对人自身的改造上却还没有完全做到。当然，这里所说的对人自身的改造主要指的是人类对自身肉体的改造，因为人类在对人自身的精神世界的改造上已经取得了较大的发展。不过我们也应该看到，人类在按照自己的尺度在对自然的改造过程中，也对人类自身产生了影响。这主要因为“人是自然界的一部分”，（注：马克思恩格斯全集(42)[M]．人民出版社，1979:95．）对自然界的改造也在一定程度上相应地对人自身进行了改造，同时“人创造环境，环境也创造人”。（注：马克思恩格斯全集(3)[M]．人民出版社，1979:43．）但是这种对人类自身的改造是间接的，本身不具有目的性与自觉性，所产生的改造力与影响力也是很小的。这样，人类在改造自然的进程中，出现了人类自身发展与自然环境的不协调与不适应。一方面是人类利用自身的智慧创造出了高科技以加大了对自然界的改造力度，使自然更好地为人类服务，人类的生活质量有了飞速的提高。另一方面，由于人类对自身改造的忽视，人类自身却出现了弱化现象，这集中表现在人类生活质量越高，人类自身的身体抵抗力越下降，人类越来越不能适应人化的自然。具体表现为：人类生存的环境恶化，人类呼吸的空气出现了问题，污染太大；人类喝的水也出现了问题，污染也不小……；与此同时，人类自身体质下降，人类的大脑平衡在完全封闭的汽车里也出现了问题；人类对很小的感冒之类的病，现已不能自身抵抗……对于产生这一切的原因，人们有不同的解释，但是大家在一点上是达成共识的——这是人类改造自然为人类服务的结果。对于这种解释，应该说是有一定道理的，可深入分析一下，就会发觉它是肤浅的，它的言外之意就是人类的上述问题是人类发展的必然，要想彻底解决这些问题人类就不得改造自然，可事实上人类不可能不改造自然，因为自然是人类生存的基础，人类必须从自然界中摄取自身所需求的东西。即使完全实现了现在人们所追求的生态主义，可人类为了生存，也不可能不改造自然，人只要改造自然界就不可能不对自然界造成一定的损害，也不可避免地会给人自身的生存带来问题。事实上，人们都忽视了一个关键因素，那就是人类对自身——“肉体自然”的改造。在人类长期的发展过程中，人类对外部世界的改造在逐步增强，而对“肉体自然”的改造却停止不前。这样人类自身内外的发展就出现了不平衡，这种不平衡发展到一定程度，就会导致人体的严重失调，如果任其发展下去可能会使人类在大自然的优胜劣汰中失去优势，甚至被淘汰出局。因此，对人类自身的改造是势在必行，是人类发展的必然。人类基因工程的发展，是人类求得内外平衡的一个重要手段，是人类在未来大自然竞争中立于不败之地的一个重要工具，也将促进人类与自然的和谐发展。现在这种技术又使人类自觉地作用于自己的肉体自然，这是人类劳动的另一个领域。只有当人类真正把自己也当作劳动对象时，人类的劳动才具有了完全意义。不可否认，这是对“劳动创造了人本身”论断的又一次证明和发展。版权所有

二、人类基因研究及其技术的应用，是对社会主义功利主义原则的丰富和发展

功利主义原是资产阶级的一种强调效果论的伦理学说。功利主义认为只有个人利益、个人幸福才具有现实性，而集体利益、社会利益是抽象的，要促进人们的最大幸福，实际上就是增进个人的最大快乐。功利主义以追求最大幸福为其原则。资产阶级功利主义是对资本主义社会中人与人关系的本质概括，在资产阶级反对封建禁欲主义的过程中是有进步意义的，但是，我们也必须认识到这种功利主义是以历史唯心主义为理论出发点的，有其局限性。

无产阶级的功利主义（现今，更多的是称之为社会主义功利主义）是伦理学的一个重要指导原则，伦理学的功利主义原则在生命伦理方面有着更为突出的作用。在生命活动领域，伦理学的社会主义功利主义原则强调要以广大人民的目前利益和长远利益作为衡量善恶对错的最高标准，要求一切从广大人民的利益出发，在实践中要真正维护广大人民群众的利益。现今，人类基因的研究及其技术的应用，又引起了人们对社会主义功利主义的关注。因为在对待人类基因研究的目的上，不同的人有不同的想法，有的人想利用这种技术来为人类治病，也有人想利用这种技术来为个人谋求私利。目前，有的学者担心本来是用于治病的人类基因技术，“会演变成一种时尚，就像本来为战场伤兵整容的科技，后来变成了美容外科手术”（注：奈斯比特等．高科技、高思维：科技与人性意义的追求[M]．新华出版社：125．）；也有的学者担心在赚钱和治病救人方面，谁应当占主导，可能在基因技术的运用过程中发生争议，有人可能会为了钱而垄断基因技术为己用。事实上，人类基因研究是全人类的共同大事，基因技术的运用应主要是为了世界人民的健康服务，对于各种可能出现的怪现象我们必须予以充分的认识，要运用社会主义功利主义原则来进行批判。在人类基因的研究及其技术应用中，各国政府及学者大都同意把基因研究成果作为全人类的共同财富，在基因技术的运用上以“为世界人民造富”为最大功效。因此，不管公开承认还是不承认社会主义功利原则，但目前在人类基因技术的运用上人们还是把生命伦理领域的社会主义功利原则作为首要原则来对待的。

三、人类基因研究及其技术的应用，是对社会主义人道主义的丰富和发展

人道主义作为一种思想体系是兴起于文艺复兴时期，它强调人的价值，指出人不是神的产物而是自然的产物，满足人的自然欲望才是人性，极力要求给人以自由，这些思想是对封建制度特别是宗教神学的猛烈抨击，充分反映了资产阶级争取个人自由和个性解放的要求。后来在资产阶级革命的过程中，资产阶级又高举起了人道主义的大旗，高呼“自由、平等、博爱”，开始把人道主义作为一种理性原则，由人与人的关系扩展到社会的各个领域。社会主义也是讲人道主义的，社会主义人道主义是社会主义道德体系中的一个重要内容和重要原则。作为社会主义伦理道德内容和原则的社会主义人道主义要求充分尊重人的价值与尊严，要平等地对待每一个人；要求人人必须为自己而劳动，要充分关心广大人民群众的物质和文化需求；要求尊重和维护人的健康和生命，要以帮助别人获得幸福为自己的幸福。现今，人类基因的研究及其技术的应用，会带来各种各样的问题，诚如我们在前面所论及的，这些问题都与人有着直接的关联，而要避免或解决这些问题，人道主义是必不可少的。

篇4

[摘 要] 在体液环境中,酶元的激活,即对酶分子链上各活性基团相对位置的调整之精度是纳米数量级的。如此之精度在液相环境内只有通过液晶排序才能实现。针刺影响内分泌的实质是“脏腑之气(内分泌)由先天之精气(基因)化生”。当前人类基因组计划中最大的难题就是对基因组功能的检测,面对天文数字的碱基对之排列组合,借助针灸等可影响内分泌的中医手段,可人为地引发各基因组合进入活动状态,将可能加快揭示生命之谜的进程。

[主题词] 针灸研究;基因表达调控;基因组,人;经络FromLiquidCrystalBodyLiquidModelofMeridianstoGeneMappingRegulationo

fAcupointsLuLiusha(No.119,ShaoshanZhongLu,ChangshaCity,HunanProvince410007)

[Abstract]Intheenvironmentofbodyliquid,activatingofzymogen,i,e.regulationofrelati

vepositionofactivegroupsintheenzymemolecularchainesisofprecisionofnanometernumbe

rgrade.Suchprecisioncancarriedoutonlybyliquidcrystalsequenceinliquidpha

seenvironment.Theessenceofacupunctureinfluencingendocrinesis“thevitalenergyofZangandFuorgans(endocrines)isproducedbycongenitalvitalessenceandenergy(gene)”.Atpresent,themostdificultprobleminthehumangenomeplanisdetectionof

genomefunctions,becauseofcomplicatedarrangementandcombinationofenormousbas

epairs.AcupunctureandotherTCMmethodswhichcanaffectendocrinecaninduceartificially

combinationofgenegoingintoactivativestate.

[Keywords] ResearchAcupMox;GeneExpressionRegulation;Genome,Human;Meridians

1提出经络液晶体液模型之意义

经过长期的研究[1,2],业已形成“经络是生命期间处于胆甾相溶致液晶态的体液”这一经络的物质构成模型。这是一个处于临界浓度附近[3]的液晶体系,故生命一结束,胆甾相液晶就相变到凝胶态,此时作为溶致液晶溶剂的水就部分地溃流出来,这就是动植物尸体的腐烂。而且这一现象亦出现于生命行将崩溃之际―――这就是阴阳离决的暴脱症。虽说体液溶致液晶体中的基质与组织液这一溶质与溶剂谁阴谁阳一句话尚说不清,但中医之“阴阳离决”的描述非常形象。在实验室中,溶致液晶的液晶与凝胶之相变过程是可逆的,但由于体液处于临界相变状态,以及基质中的胶原纤维(犹如血液中的纤维蛋白)的作用,在临床上局部溃烂的过程就是不可逆的了,治愈的标志是以长出新组织来取代已坏死的组织。这说明,作为细胞生存的生理环境的体液,对生命过程的不可逆性有关键的影响。这就是在经络物质模型层次对生命的某些生理过程之解析。

然而对经络的探究,不能停留在对经络外在表象的观察和现象的解释之程度。还需从经络物质构成模型出发,努力地把中医医理中的具有千丝万缕联系的人体阴阳,转化成一个全信息的、具有明确的物质作用途径的,限定于对酶的生理过程进行有效调控的、在体液范围内的这么一个有限状态空间的问题,这就是有关经络的数学模型。即物质模型属实体模型,而数学模型是功能模型。一旦介入功能这一境地,我们就不得不面临这样一大问题:生命是运动的过程,不是解剖意义上的“静态”的东西。而以脏腑内分泌(脏腑之气)的“动”,来抓经络对酶活性调节(经络之气)的“动”,即从脏腑之气对阴阳平衡的影响(数学模型)来研究经络,就是有关经络功能的测试实验。这就意味着,将从信息和控制的角度、从导致经络功能产生的化学信使(脏腑内分泌)及左右这类行为的经络稳态调控机制(经络之气)的起点出发,就是要深入到“先天之精气”的程度,才可能真正地提高人类对中医之谜的解析水平。虽然人类的出现,使自然界进化到了自我意识的地步,但作为维持生命运动的物质基础的经络,却仍旧保持着它将有机世界由非生命状态引入生命领域中时的那种倔强的个性―――生命现象是由于氨基酸、原始蛋白质、核酸等形成液晶态后才有可能产生的[4]。要创建经络的数学模型,就必须引入“神经司传导”这一概念,因为经络之气与内脏神经系统密切相关。譬如,对家兔“后三里”穴实施针刺引起肠蠕动的传导途径以通过交感神经的可能性极大。而针刺通过内分泌影响神经功能的另一例就是针刺麻醉:将已出现针刺镇痛效果的动物的脑脊液抽出,注入另一未被针麻的动物的脑室内,可使该动物的痛阈升高。笔者以为,在生理层次上将经络与神经相结合的切入点就是结缔组织鞘[5],即中医所称的腠理。在这里,神经递质释放会引起体液液晶体敏锐的重排序活动,导致相应的酶被激活或灭活;反之,体液在外界因素作用下的重排序活动对酶活性的改变引发的反应对神经末梢的刺激,又可激发出相应的神经冲动。

正是由于神经冲动的起源与体液液晶体排序活动导致的酶活性变动有着直接的关系,在人身上,就会出现“久居兰室,不闻其香”的嗅觉效应:当气味分子使鼻腔粘膜液晶体进入新的稳态后,就会出现对该气味的嗅觉惰性。人类视觉对色温的适应性也是这个道理。当然,从数学模型的要求看,对经络之谜揭示到这一步还是远远不够的。

2 “抗药性”对我们的提示

在动、植物体中,存在着生理效应相同的甾体。甾体透过细胞膜进入细胞内,就激活了相应的基因片断。复制出的酶等蛋白质再透出细胞膜、进入体液中,由经络之气对其构型进行精确的“微调”后,才具备相应的生理活性。回头对比中药:甾体原料能从植物中找来,再通过一系列的侧链的重整、降解,形成激素产品;用中药炮制眼光看,就是“不及则功效难求,太过则性味反失”。激素有生理作用特异性选择,中药则说是性味入脏归经。由于在几乎所有的体细胞中都含有完整的基因组合,按上述观点,并非定要中药的有效成分直接抵达某一目标器官,而是中药作用于体细胞分泌出相应的活性物质,再通过经络系统去作用于某目标脏腑,以调出所谓的“脏腑之气”,因为酶的生理作用具有高度的专一性。

从甾体与生命不可分离之角度,提出动、植物药材中含有甾体,但矿物药呢?还有针灸,“善用针者……从左治右,从右治左”就与内分泌有关。很显然,针刺本身并没向体内输入新的物质,可甾体却是全身性分泌的,而且其量还不少,胆甾醇是所有动物甾醇和甾体激素的母体物质。笔者认为,循经感传中对沿途体液中酶活性的调控,使这些酶与循经营气(包括甾族母体)的接触反应,使经络成为生命工厂中重要的流水作业线。中医治疗中一个重要现象是:在临床上不论对什么人,同样的取穴或中药,均会产生相同的效果,即人体对中医的治疗手段无抗药性,因为抗药性只能通过基因来产生。生命体的基因不可能对其自身的主要激素产生免疫性,故临床上只用了百来年的抗生素所面临的窘境在5千年的中医实践史中却没出现过。对于“基因”这一概念,中医说,这就是“先天之精气”!

虽说在中医治疗手段与激素间不能简单地划等号,但任何物质都不会比天然激素更能为其受体所接受,而中药本身就是大自然的产物。如果说人体中确实存在“原气”的话,在功能上就应是对生命活动影响重大的内分泌。尽管中药的有效成分在学术界尚颇有争议,但经过炮制的中药可激活脏腑之气、可“入脏归经”已实用了数千年。按中医的论点,中医治疗强调扶正气,通过调动人体的“原气”来治病。其中这“原气”就是由“先天之精气”所化生,这与基因决定内分泌之表述又有多么惊人地相似。

人体对中医治疗手段没有“抗药性”,确是揭开中医“黑箱”的一大突破口。而且经络为在溶融状态下的体液中精确地进行构型繁杂的蛋白质分子活性基团间的定向的受控反应提供了理想的介质。加上腠理(结缔组织鞘)对经络之气在神经传导上的接力,这就意味“阴阳平衡”是在经络稳态调节机制提供的基准生理状态的基础上,通过内脏神经系统的兴奋或抑制脏腑机能等调节效应来实现的,这是一个由酶促反应作用于神经末梢―神经冲动(包括神经节、脊髓、延髓等)―在另一末梢引发其它酶促反应的相当复杂的生理过程。简单地说就是,各脏腑(指生理功能系统)的简单相加并不等于生命,但各脏腑间关系之逻辑却表征着生命的性质。这就意味着经络(体液液晶排序调控酶活性)调节、神经(反射)调节、脏腑(内分泌,中医谓之气化)调节在生命活动中构成了生理内平衡的稳定的三支点。它为有关经络的数学模型的建立提供了坚实的物质基础。

3 针灸对新世纪的医学新贡献

在新世纪伊始,在有关针灸经络的杂志上撰文大谈基因、内分泌及经络对体液环境中酶活性的调控,目的何在呢?笔者以为,中医提倡“防病为先”,更关心维持健康的生理条件。而这生理条件之基础,就是活细胞生存的体液内环境―――经络。对这类问题的探究,我们的中医急需更多的新技术、新思想的加盟。反过来,人类科学事业的进步亦离不开古老中医的鼎力支持。就拿当今生物学的最新进展―――人类基因组计划的研究来说,历经5千年沧桑淀积的中医理论及其临床手段,有可能对人类基因组功能测试做出重大的贡献。

人类基因组功能的测试,主要表现在对应某类生理现象的不同组合碱基对上进行蛋白质复制的内分泌之上。而且,人类的许多病痛究其实质,在很大程度上就源于人类自身的内分泌过程,譬如骨质增生、体液凝胶化(风湿)等生理现象,都是病痛发生的重要起因。在基因的层次,加紧对导致这类生理现象根源的研究,即究竟在这类过程中相应都激活了哪些遗传位点,是根治病痛的一条新思路。

在这方面,利用人体对针刺、中药等中医治疗手段没有“抗药性”这一优势,就可在中医脏腑经络理论指导下,成组地激活相应的碱基对序列,以揭开生命活动中致病因素之奥秘。其观察指标是,在针刺、中药等治疗手段的作用下,究竟有哪些对应的基因组合被激活。建立起这样的病证症状―基因位点、治疗手段―基因位点、免疫措施―基因位点等一一对应的组合基因数据库,对于探清致病病源基因组合和祛病治疗中被激活的基因组合间的关系,以及从健康保健角度出发的免疫基因级表达方式的研究,无疑是中医科学史上的一个新台阶。

把这一问题反过来看,又会发现:存在于23对共46条染色体中的人类基因大约由30亿个碱基对组成。眼下人类基因组计划面临的最大难题是如何对生命活动中这数以亿计的碱基对的排列、组合表达之生理意义进行精确的解析。在这里,若引入中医理论合理地进行组方、配穴,人为地、有目的地引发成组的遗传位点进入活动状态,并将这些数据与中医理论及临床现象相对照,就能最终在巨型计算机上建立相应的基因位点组合,生理意义数据库实现实时处理,以极大地提升人类揭示基因秘密的水平,其对医学临床的贡献更不在话下。

值得一提的是,引用中医理论及手段加速对人类基因组解秘,对于中医本身无疑是一大创新。从数学的眼光看,若不对人类本身那天文数字的碱基对各片断的排列、组合之生理意义的测试实验进行科学的设计与管理,这一庞大的实验几乎会成为耗资巨大、毫无意义的“发散”过程。但在中医理论指导下的、人为地激发相应碱基对组合进入活动状态的测试,却是绝对“收敛”的!鉴于中医手段对基因的直接作用及“是药三分毒”之古训,针灸这一手段对于人类基因组功能之解密无疑是一条更安全的捷径,而测试的最终结果,就是针刺作用激发内分泌对生理活动直接影响的、在基因级表达的、可用计算机逻辑进行分析处理的“数据”组合,这一结果,就是有关经络的数学模型。而这一数学模型在医学临床上的应用,就是寻找阻断致病基因的表达途径,或对抗病基因(免疫)的激活,或对康复因子(生物药剂)的克隆。可以说,这样的现代生物学最新研究手段与思想一旦与古老的中医理论相结合,将为人类的健康事业带来革命性的影响。

4 参考文献

1 卢六沙.经络实质探析.中国针灸,1996;16(4):20

2 卢六沙.经络运行气血辨.中国针灸,1997;17(7):423

3 张绍光,张绍明.人体经络存在的物质基础.自然杂志,1990;13(5):270

4 贺崇寅.经络之谜今始解.自然杂志,1990;13(6):323

篇5

【关键词】DNA；主要；遗传物质；教学设计

一、教材分析

“DNA是主要的遗传物质”是苏教版八年级《生物学》上册第十五章“生物的遗传和变异”中的一节内容。由于本节知识比较抽象、复杂。涉及范围又较广。为使学生充分理解遗传物质的实质，教材中通过灰鼠和黑鼠的遗传实验解释了基因、DNA和染色体的关系。本节内容在整章中起到重要的承接作用，它既是本章的重点同样也是难点。学生理解起来会有一定的难度。但学生对遗传、变异、克隆等名词又充满着强烈的好奇心和求知欲。因此，在教学中要充分梳理知识，层层递进，抽丝剥茧，为学生学习知识，突破难点、掌握重点奠定良好的基础。

二、教学目标

1.知识目标：理解基因、DNA和染色体三者之间的关系。说明DNA是主要的遗传物质。

2.能力目标：通过对教材的学习，培养学生收集、分析和处理信息的能力，通过对DNA的空间结构的学习，培养学生空间想象和综合分析能力。

3.情感态度和价值观目标：通过小组讨论探究学习，培养学生的团队协作意识，通过学习基因在亲子代间的传递激发学生对珍爱生命，感恩父母的深层次的思考。

三、课前准备

（一）教师准备

1.搜集和整理相关资料

2.制作DNA双螺旋结构模型

（二）学生准备

1.收集有关细胞核移植、染色体、DNA基因的相关资料

2.寻找自身与父母相似的外貌特征

四、教学过程

1.创设情境导入新课

（1）让学生与教师一起做一个游戏，（1.两手放在面前快速搓动2.一起弹指）学生倾听所发出的声音似什么？从而引起极大的探求生命的兴趣。

（2）让学生来描述自身哪些外貌特征与父母相似，通过学生的回答，启发和引导学生理解生物遗传现象，从而引出遗传的概念。

（3）教师及时归纳：遗传和变异是生物特有的现象，对生物生命的延续和发展有着重要的意义。从而引出本章内容。

设计意图：充分激发学生学习生物的兴趣，简单明了的直指主题，相信好的开始就是成功的一半。

2.分组讨论，交流展示，提高能力

将学生分成四组，阅读材料，小组讨论，分别思考4个问题：1.为什么白鼠会生下灰鼠？2.细胞核中的遗传物质是什么？3.染色体是由什么组成的？4.DNA是一种什么样的结构？

（1）第一组学生代表到讲台上讲解：白鼠生下灰鼠的实验图解

■

结论：细胞核里有遗传物质

说明：细胞核是遗传信息的中心

（2）第二组学生代表到讲台上讲解：细胞核中含有遗传物质的是染色体。通过收集材料举出两个实例：①每种生物的细胞中染色体数目是恒定的，如人有23对，犬有39对，猫有19对。

②当这种恒定受到破坏时，比如人体细胞中第13对染色体多了一条时，人就会患先天性唇裂。

结论：染色体上有遗传物质。

（3）第三组学生代表到讲台上讲解：染色体是由蛋白质和DNA组成的。通过查找资料，许多科学家通过化学分析和实验证明：DNA是遗传物质。

（4）第四组学生代表到讲台讲解：DNA的分子结构是一种像旋转的楼梯，它有两条长长的互相盘绕而成的规则的双螺旋结构。

（5）教师及时展示DNA双螺旋结构模型，以加深学生对DNA结构的认知，同时又提出问题：刚才第二小组学生谈到的人的细胞中有23对染色体，也就是46个DNA分子，但人的性状何止千万，那么DNA又如何控制人的性状呢？

（6）各组积极讨论，利用已有知识进行拓展，提高能力。然后小组汇报，总结：一个DNA分子可以决定很多个性状，而决定每个性状的DN段就是基因。从而理解了染色体、DNA、基因三者之间的关系。

设计意图：“给学生一个平台，会还你一个精彩。”我们要充分相信学生的可塑性，给予他们更多展示的平台，相信学生会越来越精彩。

3.总结评比、及时鼓励、拓展升华

在4组学生展示过后，对知识点掌握较好，表达层次清晰准确的学生给予掌声鼓励，同时又提出一个课后探究题：同学们，你知道人类基因组计划吗？我国是唯一一个参与人类基因组计划的发展中国家，请大家设计一份墙报，让我们共同来了解人类基因组计划。

五、小结

学生通过绘制概念图，来概括本节的学习内容。

■

篇6

这实在是一项有益大众的科学壮举。

然而，科学家同时指出，无论这项被喻为生物学的“阿波罗登月计划”前景如何美好，从基础研究的成果到转化为切实可行的商品服务于大众，尚需10年左右的时间；至于基因疗法要成为一种常规治疗方法，成为大众可享用的医疗保健手段，最乐观的展望也要等到2020年。

科学讲究的是严谨、求实。

显然，饱受重创的中国保健品业不信这个邪，它们抓住这一契机，适时推出“核酸基因营养品”希图重振保健品市场的繁荣。在这个生物科技时代，“核酸基因营养品”的“科技”含量是很高的，既然一切疾病都与基因受损有关，而核酸是基因的载体，是支配生命的根本物质，那么通过“核酸基因营养品”补充核酸，完全可增强基因自主修复能力；而且令医学界“惊喜”的是：在糖尿病、肝脏疾病、高血脂症、脑血栓后遗症等心脑血管疾病，以及老年痴呆症、肢体震颤麻痹帕金森氏病、关节炎、白细胞减少症、神经系统疾病、减退、肝肾受损等诸多方面都有明显的临床效果。正是基于如此美妙的前景，“核酸基因营养品”被视为“第三代保健食品领航食品”，并与“高科技产业”划上了等号，在社会上掀起了一股强劲的“核酸风潮”。

进入2001年，终于出现了不同的声音。首先发难的是拥有美国生物学博士学位，现正在著名的索尔克生物学研究院调控生物学实验室进行博士后研究的方舟子，他通过“新语丝电子文库”网站撰文声称：“核酸营养是个商业大骗局。”

一语中的，石破天惊。

新华社驻伦敦记者王艳红根据方提供的线索采访了世界卫生组织部门负责人克拉斯登先生，针对中国诸多保健品牌均声称世界卫生组织呼吁“成年人每天要补充外源核酸1至5克”的说法，克拉斯登先生强调：本组织从未说过人体需要额外补充核酸的话。而被业界广为传播的核酸保健品流行欧美的说法亦受到质疑，因为美国联邦食品和药品管理局早在1999年的报告中就说：“核酸缺乏症并不存在。”

中科院研究员、中国“人类基因组计划”项目负责人杨焕明则认为“有人利用他的知名度宣传核酸食品的保健功效”，他有一个很尖锐的比喻：“所谓核酸食品在营养价值上和米粉没有太大的差别。”

而作为国内最早开展分子生物学和基因工程研究的科学家之一的中国工程院院士李载平先生，不仅被“糊里糊涂”卷入了这场风波，而且业界还借他之口称“核酸基因营养品”是“一项对人类做出重大贡献的发现”，难怪这位终日耽于基础研究、懒问世事的老先生也要站出来说话了：“作为一个搞核酸研究数十年的学者，我根本不相信所谓‘核酸营养学说’，现有科学文献中也没有充分有说服力的依据说明核酸有营养价值。”

从事核酸及基因结构功能与表达研究历40年的中科院刘新垣院士也表示：“核酸保健品宣传全是骗人的，将它与基因治疗摆在一起，瞎胡闹……就是年纪大需要一点，也完全可以从正常饮食中得到。”

这场由“核酸基因营养品”引发的争论，不仅将国内科学家牵涉其中，连国外学者也未能幸免，38位研究核酸而获得过诺贝尔奖的科学家被商家一并与“核酸基因营养品”捆绑式销售了。但是，这种做法就能证明他们对“核酸基因营养品”的认同吗答案是否定的。

加州理工学院院长戴维・巴尔的摩1975年诺贝尔医学奖说：“据我所知，没有证据表明核酸是一种营养物或有益健康。在我看来，它不可能有任何益处。”

斯坦福医学院教授保罗・伯格1980年诺贝尔化学奖对核酸产品的营养价值的评价是“绝对没有”和“没有任何特殊的营养价值”。

瑞士巴塞尔大学教授维尔纳・阿尔伯1978年诺贝尔医学奖认为，他的研究与“核酸营养”无关，人类过健康的生活并不需要额外的核酸。

现在回过头来再看“核酸基因营养品”，它们在卫生部获准的“保健作用”仅为“免疫调节”，但在实际宣传中却远远超出了卫生部规定的22种保健功能，俨然成了可以临床使用的“万应灵丹”；且适应人群也被无限扩大，仿佛一服“核酸基因营养品”就“长生不老”、“百病不侵”了。

牛皮总有吹破的一天，不管当时给它披上多么灿烂的外衣。

篇7

21世纪，开发利用清洁、可循环使用的新能源是人类必然的选择。发达国家工业化过程、经济发展以及环境污染有一个“倒U”型曲线的关系。横坐标是繁荣程度，纵坐标是环境受到的影响。曲线起始的地方是农业社会，这个时期人类只消耗很少的能源，只排放很少的废气和废物，poor and clean(贫穷但洁净)；等到经济发展了以后，生活水平提高了，污染也严重了，rich and dirty(富有但不洁)。一般认为在人均收入3000美元到8000美元这个阶段的社会环境污染是最严重的，日本、德国、英国和美国都是这样。过了这个阶段，重化工减少，第三产业增加，同时由于经费比较充裕，治理污染的投入也增加，污染又慢慢降低了，达到rich and clean(富有且洁净)的比较理想的状态。这就是所谓“先污染后治理”的模式。

有人问，我们有没有可能在“倒U”的峰谷间打通一条隧道，不污染也可以快速地发展？事实上是不太可能的。但我们可以把“倒U”峰降低，走新型工业化道路，争取在实现经济快速发展的同时，尽量减少环境污染。我们要坚持可持续发展的道路，采用可持续发展的工程技术，即人们通常所说的“4R”：“Reduce”即减量化，“Reuse”即再利用，“Recycle”即再循环，“Remanufacture”即再制造。

二、要掌握装备制造业的自主知识产权，提高竞争力

当今世界制造科技有四大发展趋势。趋势一：绿色制造。面对日趋严峻的资源和环境约束，世界各国都在制定可持续发展规划。如德国制定《产品回收法规》；日本等国提出减少、再利用及再循环的“3R”战略；美国提出了“再制造”及“无废弃物制造”的新理念；欧盟颁布“汽车材料回收”法规，要求自2005年起新生产的汽车材料实现85%的再利用。趋势二：高新技术制造。科学技术特别是生物、纳米、新能源和新材料等高新技术的迅猛发展，给制造科技带来了深刻的变化。制造业是高技术的重要载体，高技术又为制造业前瞻性发展提供了技术支撑。如波音7E7大量采用新材料，复合材料用量超过50%。趋势三：用信息技术提高制造技术水平。信息技术与制造技术相融合，将进一步给产品的设计与制造技术带来深刻的甚至是革命性的变化，更好、更快、更省、更可靠地制造出创新产品。趋势四：极端制造。就是特别大或特别小，大的像三峡70万千瓦的水轮机的装置，光轮重就有430吨；小的如微型的电动水泵，比指甲盖还小还有纳米齿轮，小得肉眼都看不见。

三、把生物技术作为未来高技术产业的重点

生命科学中，已经比较成功的研究一个是基因，一个是克隆。基因研究上取得的突破是20世纪末最主要的成功之一。基因(gene)是1909年丹麦生物学家W.Johannsen根据希腊文“给予生命”之意创造的一个词。一个基因就是能够编码一个蛋白质分子的一个DNA或一个RN段。人类基因组包括分布于人46条染色体的30000-35000个基因。人类基因组计划最终目的是测定基因组的全部序列，弄清整个基因组的结构、功能及其表达产物，彻底了解人类生命活动本质。2000年5月，六国科学家聚集美国，宣布人类基因组草图的完成。

还有一个技术就是克隆技术，它实际上是一种无性生殖或无性繁殖技术。这其中虽然还存在大量法律和伦理问题，但人们想通过生物克隆来保持某些遗传特征的研究将不会停止。生物技术在医药中的应用是非常广泛的，有60%的成果已应用于医药产业。

四、加快空间科学发展和海洋技术发展

空间技术是以现代火箭为基础发展起来的一门综合性的新兴科学技术。2005年10月，我国神舟6号飞船顺利升空，在完成预定任务后成功着陆。这标志着中国在发展载人航天技术、进行有人参与的空间试验活动方面取得了具有里程碑意义的重大胜利。

地球的70%是被海水覆盖的。人类为什么对海洋这么感兴趣？因为地球上还没有受到人类活动影响的地区只有深海下面。深海下面的生物含有很强的活性物质，在控制炎症、癌症及防治心脏病、血管老化等方面有特殊的功效；深海还是新能源开发的一个重点。

五、加强基础科学和前沿技术研究

篇8

【关键词】高中生物　生物科技活动　人才培养

人类基因组计划是20世纪80年代提出的，由国际合作组织包括有美、英、日、中、德、法等国参加进行了人体基因作图，测定人体23对染色体由3×109核苷酸组成的全部DNA序列，于2000年完成了人类基因组“工作框架图”。2001年，人类基因组公布了人类基因组图谱及初步分析结果。其研究内容还包括创建计算机分析管理系统，检验相关的伦理、法律及社会问题，进而通过转录物组学和蛋白质组学等相关技术对基因表达谱、基因突变进行分析，可获得与疾病相关基因的信息。该计划对于医学技术的发展起到了重要的作用，而世界对于技术性和创新型人才的需求在日益增加，培养在生物医学学科领域具有特殊贡献的人才是各个国家努力的方向，所以从学生时代就注重学生的综合素质培养对于其发展具有重要的意义。为此，笔者就生物科学课外科技活动开展与人才培养的相互关系问题谈谈自己的认识。

生物课外科技活动是高中生物教学大纲和教学计划要求学生了解和掌握的基本内容之一，也是生物教学的组成部分之一，和一般理论教学不一样的，是课外科技活动具有较大的灵活性，对于学生发散思维的培养和观察动手操作能力的具有重要的意义，并且可以接触一些学科研究领域比较前沿的知识，再加上课外科技活动往往没有固定的教学大纲和教学内容，所以教师可以根据自己学校和地区的情况开展各种活动，且在整个活动过程中教师仅仅起到监督、管理和辅助指导的作用，可以最大限度的调动学生的学习积极性，对于学生综合素质的培养具有重要的意义。

首先，课外科技活动丰富了理论教学内容，培养学生独立思考问题的能力。受到高考考试的压力，在大多数情况下，如果在高考中某一个学科处在被忽视的位置，那么这个学科在高中教学阶段的地位就会下降，而生物学科就处在这样一个尴尬的境地，这种整个社会和高中教学阶段的风气导致了很多学生包括教师在内对于生物学科的兴趣不高，甚至很多学生对于该学科的学科还带有情绪，这对于生物教学质量的提高而言是有危害的。在传统教学过程中，教师仅仅通过理论课本知识来给学生完成生物课程教学，在原本繁重的教学科目上再增加任何内容都会让学生有厌学的情绪。教学质量的提高也就变成了一句空话，那么如何解决这种教学上的尴尬问题呢，课外科技活动就成为最好的良药，因为相对于理论课程教学而言，科技课外活动可以给学生提供更多的动手操作机会、更多的外出观察大自然的机会，在这些活动中，学生可以亲身去接触和感受课本内的动植物，对植物的叶子、果实、根茎、种子等具有植物自身特征的事物与课堂教学中的教学图具进行对比，归纳和总结出每一个植物的特点，在很多时候，包括学生在内都会很惊讶，在理论学习中，一些植物之间的区别自己花费几个小时都很难记忆，但是通过实物观察，自己却可以很快的寻找出他们自己的差异性并快速记忆，通过一项调查，我们发现，学生对于生物学知识的理解和记忆通过课本掌握的大约占到被调查对象的三分之一，通过课外科技活动获取的占到百分之五十左右，通过复习资料掌握的不到百分之二十，从这个调查结果我们发现，科技活动在学生的理解和综合应用知识方面有很大的促进作用。它通过丰富的实物，让学生可以在自问自答中获取新的知识，这本身就是自学的雏形，这种学生综合思维能力的培养可以最大限度的弥补课堂教学的不足，拓宽学生的知识面。

其次，课外科技活动对于学生生活意志品质的培养具有重要的作用。生物课外科技活动和其他科技活动不一样的是许多知识需要我们外出采集和获取，在开始阶段，一些学生可能出于好奇喜欢外出去采集标本、观察一些新奇的东西，但是随着学生在外出过程中遇到的困难和各种突况带来的身心上的疲惫(如说外出天气炎热、雷雨天气、环境恶劣、疲劳饥饿等)会让一些学生慢慢地对生物课外科技活动失去兴趣，我们在调查中发现，在外出采集样本的过程中，学生出现轻微摔伤的有13人次。被蜜蜂蜇伤的有10人次，遇到毒物的有5人次，这些对于学生科技活动的进一步实施都带来了诸多影响，甚至还有一些学生在课外科技活动中，因为怕脏、怕累等原因放弃的，调查发现，因为采集标本怕累最终导致任务没有完成的占到失败原因的百分之五十，因为刮伤出血而半途放弃的占百分之二十四左右，因为胆小而不能继续进行下去的占到百分之十左右，在出现这些问题时，很多学生选择了退缩，甚至一些家长也要求学校和教师改变活动内容，面对出现的各种挫折，本应该继续坚持锻炼学生的生活意志品质，但是因为来自不同方面的压力使得很多教师不得不放弃这个活动，再加上一些学校进一步隐形压缩课程时间，在科技活动方面没有足够的投入和政策支持，往往很难坚持下去，这些现象对于学生的意志品质培养都会产生影响，笔者认为生物课外科技活动是历练学生的重要学习过程，家长、学校和社会都应该给予足够的关注和重视，并积极支持该项活动。

篇9

Jay Patrick Tiesman博士，国际著名化妆品企业――宝洁公司的企业生物工艺学部首席科学家、基因体学团队带头人、技术创业人。

其在宝洁公司的工作范围包括作为生物技术领域专家管理包括印度、澳大利亚、荷兰等国的商机联系与开发；监督指导各学科研究队伍利用基因体学技术满足公司各部门的业务需求；在公司基因体学领导小组中扮演领导角色，协调企业与医药基因团队之间的关系。

此次，Jay Patrick Tiesman博士专程来南京参加“2008中华医学会”相关学术会议，在会议结束之际，作为中国化妆品业界的行业旗舰刊物――《中国化妆品时尚》杂志有幸专访了这位宝洁公司极富重量级的美发及护肤专家。

记者可以简单介绍一下您最近的研究领域吗？

Jay博士宝洁公司全球生物技术部拥有一支基因组技术团队，而我就是团队的领军者。我们将基因组技术大量应用于宝洁的各个业务领域，从皮肤护理、肠胃护理到呼吸系统护理。我们还深入到了毒物基因组学领域――以确保我们的产品既安全又有效。

这次来到中国，我将在中华医学会第14次全国皮肤性病学术年会(CMA)演讲中阐述一个研究课题，这个课题非常有趣，是在我们的美容机构研究团队协作下完成的。首先我们对马拉瑟菌球形基因组进行了测试，以更好地了解这种真菌在头皮屑成因中的角色。其次是运用了基因组技术，以更深入地了解主要的美白成分。

记者我们知道，目前我们使用的美白产品，在使用的过程中都会有美白效果，但停用一段时间，肤色便会还原。我想知道利用基因组技术开发出的美白产品，是否可以长期改善肤色?

Jay博士可逆性其实是化妆品的优点。这一点使消费者对产品效果不满时，可以选择停止使用该产品，并且也有助于提高产品的安全性。基因组技术将帮助我们更好地了解化妆品成分如何作用于皮肤表面，表层的变化又是如何在分子级别影响深层皮肤的。

记者 亚洲人非常喜欢白皙的皮肤。我们知道，您在这个方面的研究取得了重大突破，推出了全新的美白配方Sepiwhite。在实验过程中该配方的效果如何？

Jay博士Sepiwhite配方能从一开始就抑制黑素原生成。众所周知，它是alpha-MSH分子的抑制剂，而alpha-MSH分子是黑色素生成最早的信号。我们的基因组工作显示，Sepiwhite还有更多的衍生效应，可以影响其他酶促反应，例如涉及皮肤色素沉着和细胞应激的反应。

OLAY Definity 焦点皙白系列就含有该成分。最近，我们正在研究一种全新的皮肤美白成分Sepiwhite。临床研究证明，Sepiwhite无论是对白种人还是亚洲人的皮肤均有显著的美白效果，我们认为它是真正具有突破意义的美白成分。

记者另外，烟酰胺(NA)和乙醯葡萄糖氨(NAG)这两种全新的成分都能起到美白的效果。您是如何将两种成分的美白效果发挥到极致的？

Jay博士我们发现这两种分子能够一起协作，将美白效果发挥到极致。这可能是因为它们在色素沉着过程中分担着不同的工作。比如说，我们知道NA可以抑制黑色素向角化细胞转变，而Nia能够阻碍蛋白酪氨酸的糖基化。然而，我们通过基因组也发现了这些分子的其他活动。在我们人工培植的细胞系统中，这些分子能改变成百上千甚至是成千上万的基因的表达。同时，许多这样的基因又与这些成分的美白效果有关。

记者头皮屑是由真菌引起的。它与遗传有关吗？通过使用控制真菌的护发产品能否有效地控制并减少头皮屑？长时间使用这种产品会否产生抗药抗和依赖性？

Jay博士头皮屑的产生当然有遗传的因素。我们发现，许多人的头皮上即便有马拉色菌和脂质也不会产生头屑。作为一个基因组研究人员，我对这个问题非常感兴趣，因为我对马拉色菌与头皮之间的这种寄主――细菌交互作用非常感兴趣。这就是我们为什么使用基因芯片以更好地了解头皮屑生成的原因。

记者新的研究成果会使用于未来的产品开发中吗？新的研究成果会用在海飞丝(Head & Shoulders)系列中吗？

Jay博士是的。我们所有的研究都是为了帮助我们新产品的开发。即便是那些被认为是"基础研究"的工作都能帮助我们加深对头皮的了解，并且有可能让我们进一步找出更好地去除头皮屑的方法。

记者就美发及护肤业而言，您认为目前世界上最令您赞叹的研发成果是什么？为什么？

Jay博士在我看来，宝洁美容研究机构许多地方做的非常完美，它注重科学可信的实验结果而不仅是天花乱坠的营销宣传，而且注重支持基础研究以便开发更优秀的产品。然而最令人赞叹的一项成就当属它在实验动物替代物上的领先发现。整个公司特别是美容机构对这一成果非常重视。作为一个科学家，我曾担心在此领域的领先地位会阻碍我们的研究。然而，它却产生了相反的效应――促使我们在研究上进行创新。例如，我们的基因组研究机构不再使用动物做实验，而是通过优化标本采集技术，来采集人类的小块皮肤进行实验。我们还从事了人源皮肤培养体系的研究，在大家的努力下，我们团队的研究者在这一领域达到了领先地位。

记者您能给我们介绍下有关宝洁公司内部的中央基因平台――昂飞技术平台(Affymetrix technical platform)的信息吗？它是每种新产品的创新与研发平台吗？

Jay博士“基因芯片”技术使我们得以通过高通量分析测量基因表达变化。在分子生物学发展初期，我们只能一次检测一个基因――就像用一根鱼竿钓鱼。然而，我们知道人类基因组中有数以万计的基因，如果我们对其逐一检测，那得花上几百年时间(就像用一根鱼竿去钓几万条鱼一样)。科技进步和人类基因组计划的完成赋予了我们新的工具，使我们能够在一次实验中分析几乎所有已知人类基因组中的基因。这就相当于用一张渔网代替了鱼竿来捕鱼。通过使用这种技术，我们在一周内完成的工作比使用以前的工具工作几个世纪所做的还要多。

我们在宝洁的许多业务领域都使用了基因芯片技术，其中包括美容护理(皮肤、头发、头皮)业务、呼吸护理业务、肠胃护理业务以及其他业务。然而，基因组只是我们需要研究以满足公司需求的先进技术平台之一。我认为宝洁公司是一个极具技术研发潜力的公司，公司在许多最新的科技领域都拥有专家，如基因组学、蛋白质组学、代谢物组学以及其他领域。

记者是否可以讲讲，您进行基因科学研究的故事，比如您是如何克服困难的，又是如何取得突破的。

Jay博士在加入宝洁公司前，我任职于华盛顿州西雅图市的一家小型生物技术公司，在来到宝洁的初期，我就开始参与新技术开发。人类基因组计划伊始，我们便开始着手研究，可谓是基因组技术最早的应用者。早在十年前，我们就开始了生物芯片技术的应用，并已经获得了生成高质量的数据的方法(这是非常困难的)。宝洁公司全球生物技术部拥有一支基因组技术团队，而我就是团队的领军者。我们将基因组技术大量应用于宝洁的各个业务领域，从皮肤护理、肠胃护理到呼吸系统护理。我们还深入到了毒物基因组学领域――以确保我们的产品既安全又有效。需要指出的是，美容研究机构是我们在该领域最早的合作伙伴之一，我使他们了解这一领域的重要性，尽管它仍处于初级阶段。

记者我想问您一个十分有趣的问题。您已经在宝洁研发团队辛勤工作了15年。您认为宝洁公司最吸引人的地方在哪里？

Jay博士作为一位科学家，宝洁公司给我最深的印象就是公司极其重视技术创新。当它在产品包装上注明“全新改良技术”，那么这种产品肯定就有科学的创新。宝洁产品陪伴了我的成长，我母亲买东西的时候只认宝洁产品，因为她认为宝洁的标志就是品质的象征。我那时无论如何也想不到我将在维持那种联系中扮演重要的角色。凭借我在该领域的地位，我本可以在其他许多机构工作。但是，我选择了留在宝洁，因为我觉得这家公司有着凭借科学，创新不渝的激情。

篇10

前文已经说过，“垃圾DNA”是20世纪70年代根据通行的生物进化理论所做出的一个科学预测。按照这样的预测，人们相信非编码DNA序列没有任何功能，是“自私”的寄生物，不仅对生物体无用，而且可能有害。这样的观念统治了学界长达20年之久，直到20世纪90年代，以法尔和梅洛为代表的分子生物学家揭示了部分“垃圾DNA”的神奇功效后，人们才看到了这个巨大宝藏的冰山一角。

真核生物基因组存在着大量的“垃圾DNA”，在人类中甚至超过了97%。“垃圾DNA”主要包括内含子、简单重复序列、移动序列及其遗留物等。那么，这些不同类型的“垃圾”是不是都具有某种功能呢？让我们通过几个例子，看看科学家们近年来的研究进展吧。

假基因掌管生死，一点都不“假”

“假基因”是垃圾DNA的一类，进化生物学家认为假基因是已死的、无用的，曾经一度有功能的基因的残余。假基因仍然拥有两个明显的特征，让分子生物学家可以辨认它们：（1）与已知基因的序列有相似性；（2）不产生功能性蛋白，因而被认为是不起作用的“垃圾”。

科学家预计，人类假基因的数目竟然与正常基因的数量相似，大约有2万个左右，目前鉴定的已超过1.2万个。通过对这些假基因的研究人们发现，理论上完全无用的假基因并不是那么“假”，2003年日本的一个研究小组发现了第一个有功能的假基因。科学家培育出一种转基因小鼠，它们带有一个名叫“性别致死”的基因，这个听上去可怕的外来基因在大多数小鼠身上并没有造成什么负面影响，唯独在某一个品系中它名副其实，所有的小鼠在幼年时就死了。研究显示，在这个品系的小鼠中，外来基因偶然地插入到一个叫“makorin1-p1”的假基因中间，把它破坏掉了。这个假基因是“makorin1”基因的变异版本，长度不到其一半大，只能产生小分子RNA（蛋白质合成的中介物），却不能合成蛋白质，按传统理论应该没有用处。然而事实是，它损坏后，对应的真基因（即编码蛋白质的基因）也不工作了。科学家预测，这种假基因转录的RNA有保护真基因免受破坏的功能。

在这个例子里，不编码蛋白质的基因也对生物的生存至关重要，没有什么假不假的，只是工作方式与传统基因不同――通过RNA而非蛋白质来起作用。以前RNA只被当作从DNA到蛋白质的中间人，即把遗传信息从蓝图传递到工人手中的信使，但新的研究显示，一些RNA可以与其他的RNA、DNA、蛋白质甚至小分子化学物质发生作用，直接影响生理机能。也就是说，RNA不是作为挥动鞭子的角色，而是直接去做苦力。垃圾DNA中某些不编码蛋白质的片段，例如上述实验里的假基因，可能是通过转录成RNA来发挥作用的。这些片段往往非常短小，难于识别，但非常重要。它们转录加工成各种干预性的RNA，来调控其他基因的表达，使这些基因开启、关闭、活跃或不活跃，影响生物的体型、发育、疾病易感性等。已经证明假基因能够调节肿瘤抑制因素和致癌基因，并且这些功能看来是通过假基因所产生的非编码RNA来起作用的。

RNA与DNA一样，是“数字化的”，它的特性由碱基序列即字母排列顺序决定。RNA遇到与它互补的序列时就会与之结合，发生作用。例如，如果其互补序列正好是某个基因编码蛋白的中间产物――信使RNA，二者结合就阻止了该基因的表达。RNA干扰就是通过这种方式运用在医学领域，使癌症相关基因沉默的。

RNA也能以“模拟”的方式工作，像蛋白质分子一样折叠起来，通过形状产生作用。它甚至可以是“双模”的：非编码DNA能产生一类称为“核开关”的RNA，充当非常精确的遗传开关。这种RNA由“模拟”和“数字”两部分组成，其中“模拟”部分折叠成复杂形状，与特定蛋白质或化学物质结合；“数字”部分则包含某种蛋白质的对应RNA编码。当且仅当“模拟”部分与目标结合时，“数字”部分的开关打开，制造出蛋白质。这是一种非常有趣的结构，在动物、植物、微生物中都有发现，它影响着小鼠的毛色、枯草芽孢杆菌的新陈代谢等。

人鼠有共同“垃圾”，自有其道理

还有一些非编码DNA，即使我们完全不了解其功用，也能断定它们不是垃圾，必定有着重要功能，“高度保留共同序列”就属于这一类。2004年，几位美国科学家在《科学》杂志（Science）上报告说，他们对比研究了人、大鼠、小鼠、鸡、狗、鱼等多个物种的基因组，发现其中存在一些极其相似乃至完全相同的DNA序列，这些序列位于非编码区中，共有480个，在人、大鼠和小鼠身上完全相同，与狗、鸡、鱼对应序列的相似度也远远超过各个物种基因组的平均相似度。人们并不知道这些高度保留序列有什么作用，不过它们在人和鼠身上完全相同，则说明它们的稳定性对人和鼠至关重要，微小的差异都可能造成致命的后果。如果这些区域不重要或者根本没有作用，那么在进化过程中偶发的变异不会被淘汰，而会不断积累下来，导致人和鼠之间序列差异非常大。

科学家猜测，有些“高度保留共同序列”可能影响着重要基因的活动，还有一些控制着胚胎发育。这些序列彼此差异很大，从中看不出与其功能有关的线索。科学家正考虑培养出缺少某一高度保留序列的转基因小鼠，观察其生长发育有何异样，由此判断该序列的作用。这一发现再次证明，在传统上被认为是垃圾的DNA，绝对不是真正的垃圾。

人类要健康，“垃圾”不可少

人类的许多疾病都与基因的调控有关。在人体中，许多“垃圾DNA”的突变与复杂疾病如关节炎、共济失调症、癌症、自闭症和阿尔茨海默氏症等的发生息息相关。因为垃圾DNA的一个重要作用是调节作用，控制着编码蛋白基因的表达，这其中就包括许多疾病基因。许多被认为是“垃圾”的重复序列能够激发某些反应，阻止特点基因被打开，造成功能基因的沉默。“基因沉默”机制对于细胞能否发挥正常功能非常重要，如果“沉默”不当，就会导致疾病。在很多情况下，不同个体对药物的反应、对疾病易感性的差异，也是由一些特殊的“垃圾DNA”调节的。 除此之外，“垃圾DNA”还是DNA损伤的修复者。

利用基因调控能否治愈现阶段的重大疾病，也是人们非常关注的问题。清华大学生物信息研究所的李衍达院士说，人类体内的癌基因和抑癌基因失衡会导致癌症、糖尿病和帕金森症。一些控制基因开和关的特殊蛋白，能专门识别基因附近的“垃圾DNA”，通过与它们的相互作用，参与基因的抑制与激活。因此，通过调控区的“垃圾DNA”对基因进行调控，就有可能达到治疗疾病的目的。目前，从基因调控层面治疗重大疾病的研究工作正在开展中。

2008年，新加坡基因组研究院（Genome Institute of Singapore）的科学家在报告中说，可能有很多“垃圾DNA”能控制癌症和干细胞基因的DNA序列以及蛋白质组合。科学家发现，“垃圾DNA”中有一些一直重复的DNA序列，叫反转录座子，它们能在整个染色体中跳来跳去，当各种蛋白质类结构的转录因子把自己“捆绑”在这些重复的DNA序列上时，就能控制附近的基因。

近几年的另一重要发现，是有关大型插入性非编码RNA（large intervening non-coding RNAs，简称lincRNA）。这种RNA曾经被认为是基因组垃圾，而研究者发现lincRNA对癌症、免疫信号和干细胞生物学特性都具有影响意义。麻省理工学院、哈佛大学医学院、Koch高级癌症研究中心等处的研究者发现了lincRNA的多种生物学功能。lincRNA不仅影响胚胎干细胞多能性的维持，还能影响细胞的增殖；更重要的是，有些lincRNA还是调节转录的关键影响因子。具有多种生物学功能的lincRNA在进化上非常保守，对生命体的健康以及疾病都具有重要的意义。该研究成果发表在2009年2月的《自然》杂志上。

在2012年最新一期的《美国科学院院报》上，来自因斯布鲁克大学医学院等科研机构的学者研究了人类基因组的非编码区拷贝数变异（CNVs）对疾病特别是前列腺癌的影响。研究结果显示，DNA的部分缺失引发两个变种，使基因过度表达，从而导致了癌细胞的生长和扩散。威尔康乃尔医学院病理学肿瘤学教授马克・罗宾解释说：我们以前认为只有制造蛋白质的基因能影响疾病，但这项研究表明，在我们基因组的非编码区域出现的遗传信息，也在癌症的发展中发挥强有力的作用。看来，在攻克重大疾病的道路上，“垃圾DNA”将扮演越来越重要的角色。

人猿之别，奥秘就在“垃圾”中

黑猩猩是与人类血缘最近的动物，也是除人类之外智力水平最高的动物。尽管如此，黑猩猩与人类不论在体型、行为还是智力上都存在着巨大的差异。最新的一项研究证实，人与黑猩猩之间的差异，居然是由“垃圾DNA”界定的。

以前，科学家们一直认为人类和黑猩猩之间的巨大表型差异很容易解释――两个物种一定有着显著不同的基因构造。然而，当二者的基因组被测序后，研究人员惊奇地发现，人类和黑猩猩基因的DNA序列几乎完全相同。那么，是什么导致两个物种之间形态和行为的诸多差异呢？

美国佐治亚理工学院的研究人员经研究确认，人类和黑猩猩基因附近的DNA大片段插入和缺失有着显著的差异。这也许可以解释两个物种间的重要差别。

由佐治亚理工学院的生物学教授约翰・麦克唐纳带领的研究团队已证实，虽然人类和黑猩猩基因的DNA序列几乎相同，但在基因附近有众多的能影响到基因“打开”和“关闭”的基因组“间隙”。研究表明，这两个物种之间的基因组“间隙”，主要是由一种称为反转录转座子的类病毒序列的插入或缺失而造成的，并且已知这两个物种的基因组约有一半都是由反转录转座子构成的。

“这些基因间隙主要是由逆转录病毒样的转座子序列活动引起的。”麦克唐纳说，“转座子以前被认为是‘垃圾DNA’，很少或根本没有功能。现在看来，它们可能是人类和黑猩猩如此不同的主要原因之一。”

麦克唐纳的研究团队检测了这两个物种间的基因组间隙，并证实了基因组间隙与这两个物种的基因表达差异之间存在着显著的相关性。麦克唐纳说：“我们的研究结果基本上与以下观点一致：人类和黑猩猩的形态和行为上的差异，大部分是由基因调控所致，而不是基因本身的序列差异所造成的。”该研究小组在2009年曾证实，人类高于黑猩猩的癌症倾向可能是人类大脑体积增加的副产品，该研究成果促使了他们开展人类和黑猩猩的基因差异分析研究。

好戏连连，研究还在继续

2003年人类基因组计划完成之后，另一国际合作计划――“DNA元件百科全书”计划（简称ENCODE计划）随即开展。这项计划由全世界11个国家80家科研机构35个小组的研究人员构成，用四年的时间详尽地研究人类基因组一部分（1%）的全部生理功能。ENCODE计划的研究对象包括：编码蛋白基因、非编码蛋白基因、调控区域、染色体结构维持和调节染色体复制动力的DNA元件等。他们的研究结果显示，人类基因组中的大多数DNA都会转录成RNA，这些副本会普遍交叠。因此，人类基因组实际上是一个非常复杂的网络，所谓的“垃圾DNA”片段即使有，肯定也非常少，而整个基因组是一个复杂的网络系统，由单个基因、调控元件以及与编码蛋白无关的其他类型的DNA序列一起，以交叠的方式相互作用，共同控制着人类的生理活动。美国《华盛顿邮报》在2007年6月的一期上写道：11个国家的科学家共同努力，通过28篇论文证明，所谓的“垃圾DNA”一点也不是废物，而是“在人所不知的任务上努力工作着……这是人类生物学上的一个里程碑”。

分子生物学发展的历史告诉我们，“垃圾DNA”这一错误概念阻碍了科学进步。这可以看作是科学家因自己的无知而支持一个他们偏爱的理论，以正统科学阻碍客观分析和压制新的科学争议的一个典型例子。2006年12月，国际后遗传学会（International Post Genetics Society）决议否认了“垃圾DNA”一词。该学会创始人安德鲁・伯尼涅兹写信给《科学家》杂志，建议该杂志以公开的方式宣布放弃“垃圾DNA”这个错误的名词。《科学家》杂志的编辑接受伯尼涅兹的建议，在编者栏写了《垃圾并非废物》一文，认为所谓的“垃圾DNA”，其实是有价值的。

对非编码DNA的研究仍在继续着。如今我们已经知道，基因（编码蛋白质的DNA序列）只不过是众多具有特定功能的DNA序列类型之一。科学家们在基因之外的调控区域新发现的调控基因的位点数量，远远超过了基因的数量。虽然人们已经了解非编码DNA的极小部分功能和作用,但离真正揭开非编码区的神秘面纱和基因调控机制，还有很长一段距离。DNA的“百科全书”中还隐藏着大量的宝藏，这些宝藏中，也许就隐藏着解释复杂生命的答案。

（作者为复旦大学在读博士研究生）

进化论可以抛弃了吗

科学理论之所以能称为科学，首先它要能做出一些预言，而这些预言恰恰是要能够被“证伪”的，也就是说这个科学理论做出的预言是有可能被事实的。只有满足了“预言”和“证伪”这两个条件，我们才能冠之以科学之名。

比如说我现在发现了一个科学规律：天下乌鸦一般黑。那我怎么证明这个规律呢？我可以大胆地做出一种预言，哪一天你跟我说你又在非洲的某个丛林里抓到了一只乌鸦，不用去看，我就敢说那只乌鸦是黑的。你每抓到一只黑色的乌鸦，就给“天下乌鸦一般黑”这个理论增加了一分可信度；而一旦有一天有人发现了一只白色的乌鸦，这个理论就不攻自破了。

在“垃圾DNA”这个例子中，遗传学家大野 乾根据生物进化论做出预言，说不编码蛋白质的DNA序列是生物在进化过程中遗留下来的无用序列，是没有任何功能的“垃圾DNA”。然而，新近的研究却证明事实并非如此，许多非编码序列都是有功能的。按照上述标准，我们似乎可以说：进化论已经不攻自破了！然而，长久以来一统现代生物学理论体系的进化论，真的那么容易被吗？