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如何从“种子”中探索生命密码?

2014.8.11

  一粒种子为什么能长成一棵参天大树?一窠鸟蛋为什么会孵化出一只只鸟儿?而我是谁?我究竟从哪儿来?是谁创造我的身体,操纵着我的意识、情感以及记忆?也许人类生命的所有信息也存储在一颗颗”种子”中。我们要如何从这些“种子”中探索生命的密码?未来科技又该如何破译其中的谜团,带给我们一些怎样的启迪?

  破译“种子”密码——高通量的测序

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高通量的测序

  DNA是所有生命的设计蓝图,这张蓝图是由4个不同碱基排列组合,利用性能优越的测序仪器,就能解读“种子”的遗传信息。每个各体的差异就存在于不同DNA序列的组合。设计生命的蓝图并不知道自己什么时候参与表达,或许还存在极度复杂的调控系统。未来的科技是否能有机会弄清这套复杂系统的原理和解读物种的DNA所有的序列,由DNA一代又一代遗传的产物,又该呈现出怎样一幅画面?

  目前,对“种子”密码的研究已经愈发明朗,基因就是一个个藏着秘密的载体。要破译密码,就要先掌握更多基因的密码,当然,研究发现:一个明确功能的基因将至少有以下6个方面的实际用途,包括基因诊断,基因治疗,核酶或反义RNA,基因工程药物,免疫学诊断,基于基因的小分子药物。虽然,研究他们需要不菲的代价(例如目前研制一种基因药物需要几千万甚至上亿美元的投入和五到八年的时间),但是一旦成功,得到的将是上百倍的回报。因此,基因药物的发明ZL是生物医药产业的源头,基因就是财富。谁拥有基因药物的ZL,谁就占领了制高点。希望在巨大利益的驱使下,我们能掌握越来越多的明确功能的基因,破译“种子”密码也就指日可待!

  拍摄“种子”生长——超高倍的摄影机全方位拍摄

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超高倍的摄影机

  细胞究竟是如何从一个细胞演变成两个细胞,细胞的不断增多又是怎么分化成有功能的细胞,一个个有功能的细胞怎么又不停的聚集成为组织和器官?细胞的不断分化和分裂怎么能最终形成每一生命的雏形,这个如同复杂,精密如同神话的过程在超高倍全方位摄像机的帮助下又该呈现出怎样一副惊心动魄的过程?

  现在医疗上已经广泛利用X射线、超声波等精密仪器,它们可以自由穿透人体,窥探尚未出生的宝贝、身体的病变、生命活动当中的大脑动态等。也许,若干年后,当人们喝下一杯“粒子汤”。细小的纳米机器人就能穿透肠壁、胃壁,进入广袤的人体生态系统。细胞的变化、病理的发生,甚至DNA的动态,大脑皮层的活动将会一一呈现在全息投影中。生命体本质的面纱正在慢慢揭开。

  纳米机器人 观察“种子”形态——理论物理

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纳米机器人

  20世纪生命科学最伟大的发现就是DNA的空间构想是螺旋形状,从而开启了人类向分子层次的生命科学的全面进攻!为什么地球上大部分的氨基酸是左手性的构象?生物糖分子几乎是右手性构象?看似外表对称的人体,揭开外层皮肤里面的空间并非是完美的对称,不同类型的器官的几何构象都有不同。究竟是为什么大自然选择中选择了构成生命的分子、细胞、器官几乎都有特定的空间,在每一个空间里究竟发生什么样的化学反应、物质代谢以及能量变化?在信息技术的发展的同时,生物技术的发展也在进行着。知识是相互交汇与融合的,新的信息技术服务于生命科学的研究,研究的最新进展共享于信息技术之中。DNA的结构、蛋白质的结构、组成生物物质的骨架,犹如露出一点缝隙的窗户,在等待信息技术将它完全开启。我们所追寻的密码将会以另一种独特的视角展现在人们眼前。

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