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  • 發布時間:2014-08-11 12:00 原文鏈接: 如何從“種子”中探索生命密碼?

      一粒種子為什么能長成一棵參天大樹?一窠鳥蛋為什么會孵化出一只只鳥兒?而我是誰?我究竟從哪兒來?是誰創造我的身體,操縱著我的意識、情感以及記憶?也許人類生命的所有信息也存儲在一顆顆”種子”中。我們要如何從這些“種子”中探索生命的密碼?未來科技又該如何破譯其中的謎團,帶給我們一些怎樣的啟迪?

      破譯“種子”密碼——高通量的測序

    高通量的測序

      DNA是所有生命的設計藍圖,這張藍圖是由4個不同堿基排列組合,利用性能優越的測序儀器,就能解讀“種子”的遺傳信息。每個各體的差異就存在于不同DNA序列的組合。設計生命的藍圖并不知道自己什么時候參與表達,或許還存在極度復雜的調控系統。未來的科技是否能有機會弄清這套復雜系統的原理和解讀物種的DNA所有的序列,由DNA一代又一代遺傳的產物,又該呈現出怎樣一幅畫面?

      目前,對“種子”密碼的研究已經愈發明朗,基因就是一個個藏著秘密的載體。要破譯密碼,就要先掌握更多基因的密碼,當然,研究發現:一個明確功能的基因將至少有以下6個方面的實際用途,包括基因診斷,基因治療,核酶或反義RNA,基因工程藥物,免疫學診斷,基于基因的小分子藥物。雖然,研究他們需要不菲的代價(例如目前研制一種基因藥物需要幾千萬甚至上億美元的投入和五到八年的時間),但是一旦成功,得到的將是上百倍的回報。因此,基因藥物的發明ZL是生物醫藥產業的源頭,基因就是財富。誰擁有基因藥物的ZL,誰就占領了制高點。希望在巨大利益的驅使下,我們能掌握越來越多的明確功能的基因,破譯“種子”密碼也就指日可待!

      拍攝“種子”生長——超高倍的攝影機全方位拍攝

    超高倍的攝影機

      細胞究竟是如何從一個細胞演變成兩個細胞,細胞的不斷增多又是怎么分化成有功能的細胞,一個個有功能的細胞怎么又不停的聚集成為組織和器官?細胞的不斷分化和分裂怎么能最終形成每一生命的雛形,這個如同復雜,精密如同神話的過程在超高倍全方位攝像機的幫助下又該呈現出怎樣一副驚心動魄的過程?

      現在醫療上已經廣泛利用X射線、超聲波等精密儀器,它們可以自由穿透人體,窺探尚未出生的寶貝、身體的病變、生命活動當中的大腦動態等。也許,若干年后,當人們喝下一杯“粒子湯”。細小的納米機器人就能穿透腸壁、胃壁,進入廣袤的人體生態系統。細胞的變化、病理的發生,甚至DNA的動態,大腦皮層的活動將會一一呈現在全息投影中。生命體本質的面紗正在慢慢揭開。

      納米機器人 觀察“種子”形態——理論物理

    納米機器人

      20世紀生命科學最偉大的發現就是DNA的空間構想是螺旋形狀,從而開啟了人類向分子層次的生命科學的全面進攻!為什么地球上大部分的氨基酸是左手性的構象?生物糖分子幾乎是右手性構象?看似外表對稱的人體,揭開外層皮膚里面的空間并非是完美的對稱,不同類型的器官的幾何構象都有不同。究竟是為什么大自然選擇中選擇了構成生命的分子、細胞、器官幾乎都有特定的空間,在每一個空間里究竟發生什么樣的化學反應、物質代謝以及能量變化?在信息技術的發展的同時,生物技術的發展也在進行著。知識是相互交匯與融合的,新的信息技術服務于生命科學的研究,研究的最新進展共享于信息技術之中。DNA的結構、蛋白質的結構、組成生物物質的骨架,猶如露出一點縫隙的窗戶,在等待信息技術將它完全開啟。我們所追尋的密碼將會以另一種獨特的視角展現在人們眼前。

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