導語：如何才能寫好一篇人類基因組計劃的意義，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

21世紀是生命科學的世紀。生命科學所帶動的生物產業將是21世紀的支柱產業之一，它在國民經濟中的地位同信息產業一樣重要。現在，生命科學的前沿是人類基因組的研究，也就是大家所知道的國際人類基因組計劃。

人類基因組工作框架圖的完成

以及中國所做的貢獻

2000年6月26日，是值得載入人類自然科學史冊的一個日子。這一天，參與國際人類基因組計劃協作組的6個國

家、16個中心同時宣布：人類基因組計劃工作框架圖勝利完成。

人類基因組計劃是人類科學史上的偉大科學工程，它對于人類認識自身，推動生命科學以及相關產業的發展具有極其重要的意義。中國政府對人類基因組計劃提出的共有、共為、共享三原則是認同的。因為它的序列是全人類的序列，它的成果是全世界人民都有權利平等分享的成果。中國參與人類基因組計劃，是中國的生命科學走向世界的一個里程碑，一個切入點。這是一個歷史的必然。因此它理所當然地引起國際生命科學界的重視。

1999年9月1日，國際人類基因組計劃協作組的5個國家15個中心，聽取了中國代表5分鐘的報告。報告中國現在具備的工作條件；匯報中國已經做了哪些工作，表明我們完全有能力參與國際人類基因組計劃；中國可以承擔的具體任務以及詳盡的財政預算和完成期限；同時承諾，要在8個月內，與國際人類基因組協作單位同步完成工作框架圖，并且要把其中的一半工作做到最后完成圖測序量的要求。

國際人類基因組計劃協作組成員認真聽取了中國代表的報告，認同了中國作為國際人類基因組計劃協作組的正式成員，立即把一個區域給了中國。

1999年10月3日，中國的三個實驗室――中國科學院遺傳所人類基因組中心、國家人類基因組北方中心和南方中心開始了這項緊迫的工作。這就意味著，自那時至2000年3月31日的200天內，我們一天要做2500個實驗反應。我們達到了每天測定200萬個堿基對的能力。這項全國測序實驗的工作總量，相當于世界上兩個最大的人類基因組研究中心（美國的一個中心和英國的一個中心）1993年一年的分析能力之和。可以這樣說，中國在那8個月內就走過了國外同行8年、甚至16年的歷程。正是由于我們通過參與國際人類基因組計劃，根據國際人類基因組計劃合作分享的原則，分享了國際同行用了8年乃至16年的時間建立起來的所有技術、策略，以及可用的實驗材料，分享了人類基因組計劃所有的實驗數據和結果，也分享了對人類基因組計劃這一重大計劃有關問題的發言權。國際同行都承認，中國在這個領域已經進入了生命科學的前沿。

由于我們艱苦卓越的工作，我國已于2000年3月圓滿地完成了我們所承擔區域的工作框架圖的繪制任務，并且在參與人類基因組計劃的6國16個中心里，我國居第6位。我們承擔的區域向外延伸了400萬個堿基對，中國的貢獻至少在1.3％以上，而不是以前承諾的1％。

我們的工作成果贏得了國際同行對中華民族在這一領域所做工作的認可。我們的承諾和貢獻，無愧于我們的國家和民族，無愧于生養和哺育我們的土地。

但是，作為一個中國的科學家，我認為1％的貢獻還是太小太小。我們國家肩負著世界上1/4人口生存和發展的責任，按世界人口比例來講，我們的貢獻應該在25％以上。但我們從另外兩個方面來看，其一，1％與99％所反映的所有技術要求是一樣的。我們所承擔的1％區域是以其他成員同樣的技術要求、同樣的質量要求完成的。假如把

人類基因組看成是一個非常大的太空站的話，它是由6個國家的16個工廠分別建造的太空船對接而成的。而實現這個太空站的對接，那缺少我們就是萬萬不可的了。我們造的太空船毫無縫隙地與人類基因組的巨大太空站實現了對接。因此就質量、技術水平而言，我們與發達國家的實驗室完全一致。其二，與國際同行相比，無論是我們的基礎、起步時間、實驗條件，還有我們科學家現有的素質都還不如人家，但重要的是，我們在8個月的時間里，做了別人至少8年的工作。和西方發達國家相比，我們的綜合國力還落后于別人，但中國參與人類基因組計劃與做出的貢獻，是起步比較早、積累比較多的。實踐證明：中國生命科學和生物產業走向世界是歷史的必然。

基因、基因組與人類基因組計劃

什么是基因呢？換句話說，用我們的眼睛能不能看到基因？根據它的現象，根據它在一個家系里表現的幽靈，我們能看到。自然的實質是任何實驗觀察手段都不能最終看到的。就是我們把DNA都搞清楚了，我們還不能夠說我們已經清清楚楚看到了基因。

中國有一句老話“龍生龍，鳳生鳳，老鼠生兒打地洞”。這句話的意思就是，動物的許多行為確確實實是與基因有關系。比如說，實驗室里養的小老鼠從來沒有見過貓，它的爸爸媽媽也沒有告訴它貓是它們的敵人，可你給它一個貓的模型，給它貓的氣味，給它聽貓的聲音，它都像如臨大敵一樣。從遺傳學上來講，可以看到老鼠上下代之間的相似，也可以看到同一代之間的差異。

如果我的兒子站在我的身邊，大家就看到，他的鼻子完全像我，他的眼睛像他媽媽。可是，我給兒子的DNA只有一半，他媽媽給了他另外一半。我們這里又隱隱約約地看到了基因。舉一個乳腺癌病患的例子，我們真的能看到一個“疾病基因”的幽靈在那個家族中世世代代地徘徊。美國一位三十幾歲的女士，兩個都已經切除了。她現在很認真地考慮她自己女兒的問題，為什么？她的媽媽和外祖母都患有乳腺癌，她媽媽死于乳腺癌。她也聽她媽媽說過：“她媽媽的媽媽的媽媽也是死于乳腺癌”。如果我們把這個家庭畫一個家系圖，男的畫成方框，女的畫成圓形，沒有病的是白色，乳腺癌患者涂成黑色。啊！一個乳腺癌的“幽靈”出現，這個幽靈就在這個家族中徘徊。它總是用同一種方式――乳腺癌奪取他們女兒之中的一些家庭成員的生命。

我們只能說，我們已經隱隱約約感覺到了基因的存在。那么，用顯微鏡把我們眼睛的觀察能力擴大一點，我們也僅能看到細胞和“承載”基因的染色體。因為現有的生命科學研究成果還遠遠不能揭示生命奧秘的最后本質。

什么是基因組呢？我們可以說，基因組的意思就是一個物種所有基因的總和。也可以說，是我們人體遺傳信息的載體――DNA分子的組合。從另外一個意義上來講，它也是同生老病死相關的遺傳信息的組合。人的每個細胞里的DNA接起來的話，有兩米長，是由30億個組成成分構成。可以把人的基因組想象為一條鐵路，這條鐵路是由30億根枕木鋪成的。這個用30億根枕木鋪成的鐵路，枕木的材料只有四種：要么是水泥的，要么是鋼鐵的，要么是石頭的，要么是木頭的。人類基因組計劃就是要搞清楚每一根枕木是什么材料，這30億根枕木又是如何排列的。有人把人類基因組比作一本“天書”，說是隱藏著人類所有遺傳信息的天書。人類基因組計劃就是要讀懂這本天書。

20世紀，用了整整一個世紀的時間，從認識和發現生命最重要的兩條遺傳規律開始，到50年代，建立了最重要的遺傳物質分子結構模型――DNA雙螺旋模型；世紀之末的DNA克隆和“多莉”羊的誕生，宣布了這個世紀對生命遺傳規律研究的一步步的成熟。而人類基因組計劃――研究人類本身這個最高級、最復雜的生命科學的計劃，把人類帶入了一個新的時期。

如果說那個表明人體結構的解剖圖奠定了現代醫學發展基礎的話，人類基因組計劃完成的那張序列圖就是第二張人類分子水平的解剖圖，它將奠定21世紀生命科學研究和生物產業發展的基礎。

人類基因組計劃的社會及科學意義

無論從投入的規模、從事該項工作的人數，還有對現代科學的影響來講，人類基因組計劃是繼曼哈頓原子彈計劃和阿波羅登月計劃以后，人類科學史上最宏大的一個研究項目。從科研的合作和共享，從人類的和諧與進步，從世界和平與可持續發展等方面來看，人類基因組計劃的意義遠遠超過了前兩個計劃。人類基因組計劃所倡導的“共有、共為、共享”的原則，特別是作為發展中國家――中國的參與，實實在在的是在縮小發達國家與發展中國家的差距。我們所要歌頌的也正是這樣一種精神，我們中國科學家也應該為自己所做的工作感到自豪和驕傲。

中國作為人類基因組計劃中惟一的發展中國家，意味著中國在人類基因組研究這個大家確認的生命科學前沿領域中，我們確確實實地走向世界了。在涉及人類基因組的一系列問題中，中國更有發言權了。

基因同人的健康問題息息相關。生命科學對社會的最大影響，就是提高人類的健康水平。健康的問題是每一個人、每一個家庭、每一個社會團體、每一個政黨、每一個政府，都得考慮的問題。人總是追求健康的，人類基因組計劃的初衷之一就是讓大家活得更好、更健康、更快樂。

中國是一個發展中國家，可我們面臨的卻是發達國家和發展中國家所面臨的雙重挑戰。比如，我國目前還有3000多萬同胞生活在貧困線以下，可是同時卻有10％的城市兒童患有肥胖癥。現在治療肥胖比解決一個人的溫飽不知要貴多少倍，而到今天為止都沒有真正找到針對肥胖病因的“特效藥”。那個導致肥胖的“肥胖基因”，據說價值1.4億美元。對其開發利用所產生的效益將是一個天文數字。眾所周知，腫瘤、血管病、老年性癡呆、帕金森病等威脅人類健康的疾病也是我國人群的常見病和多發病。每一種疾病都是我們認識一個基因的極好機會。這些基因的認識和研究對患者來講，又是最大的福音。我相信，隨著我們對人類基因組的認識，對那些致病因子在基因水平上相互作用的研究，我們會很快地攻克那些疾病的。

隨著我們對自身認識的不斷深入，人類又會面臨新的挑戰，面臨來自社會倫理道德法律方面的挑戰。比如講長壽，人類基因組計劃完成以后，有人預測人類可以活到1200歲，但過長的壽命會帶來資源和生活空間問題，以及現實生活中許多問題，比如醫療保險，本來個人的所有與醫學有關的數據都應該讓保險公司知道，你確實生病的風險高就應多交錢，假如大家都一樣，對不生病的人就顯得不公平。但對個人的基因信息的了解和公開是否會引發新的社會歧視？如基因檢測能夠在胎兒時期推斷可能存在基因缺陷，那個基因缺陷所引發的疾病將使孩子自身不能享受人生的幸福，他的家庭擺脫不了經濟負擔和心理負擔，還會使我們社會發展不快。這就使我們認識到基因技術的應用讓我們有了更多的選擇。基因研究和基因技術的運用將會改變傳統的社會倫理、道德和法律。

基因同疾病又是怎樣的關系呢？

第一，所有的疾病都可以說是基因病。人類所有的疾病，都直接或間接地同基因有關。例如，艾滋病、感冒等感染性疾病就是人類基因與艾滋病毒、感冒病毒等基因相互作用的結果。一場感冒病毒來了，即使所有的人都暴露在同樣的環境，同樣的病毒類型，同樣的病毒密度之下，也并非百分之百的人都得感冒。解放以前有些地方發生的霍亂，每次傳染都是“萬戶蕭疏鬼唱歌”，但總是有幾個人活了下來。再舉一些外傷出血的例子，《三國演義》里說趙子龍百戰百勝。可民間有這樣的傳說：實際上他并非百戰百勝，因為他受點輕傷，一出血就活不成了。趙子龍可能是一個典型的單基因遺傳病――血友病。一個血友病的患者，稍微內出血就疼痛難熬。顯然，止血就是基因在起作用。血友病人正是缺少第Ⅷ凝血因子。從這個涵義上來講，我們真的可以說，所有的疾病都是基因病。

第二，大多數的藥物都是通過修飾基因的結構，調節基因的表達，改變基因的功能而奏效的，特別是中草藥。患同樣疾病的兩個人用同一種藥物治療，其療效截然不同就是典型的例證。另一方面，人類基因組計劃的完成使我們對人類基因有個更加全面的認識，可使我們生產更多種類的基因藥物。治療糖尿病的胰島素就是用基因工程來生產的，在中國市場上，基于人的基因生產的胰島素已經占60％以上了。

第三，更加重要的一方面，就是要了解自己的基因，通過改變自己的生活環境、調整自己的生活方式和調節自己的心理狀態（心理活動影響我們的“腦下垂體”，它所分泌的那些激素就是基因調節的相關因素），建立同自身基因的和諧關系。

現在有200多種疾病可以在基因水平上作出診斷，并且在還沒有發病以前就可做診斷，稱為癥狀前診斷。那么，根據我們對基因的了解，完全可以少生病。

生命科學在國民經濟和

可持續發展戰略中的地位和作用

21世紀是生命科學的世紀，生物產業將繼信息產業之后成為21世紀的重要支柱產業。當然，很多產業都很重要，一點兒都不能忽視。如信息產業、生物產業、能源產業、材料產業，還有國防工業等等。但其中有兩個是支柱產業，就是生物和信息。

到目前為止，所有科技的進步，包括物理的、化學的、電子計算機的，它都是我們的腦子想出來的，都是我們手的延長，或者說是工具的改進。以基因和基因技術為源頭的生物產業，就能解決食物、能源、材料、環保、醫療保健的問題，還有國防的問題。

我們看到，食品（物）生產除了依賴生物技術對原有物種進行優化改良，達到優質高產的要求，又可以通過生物技術手段建立新的品種。這就是我們中國原來對食物同藥物結合的一個概念。不久的將來，我們在超級市場購買的食物（如水果、蔬菜等），吃了以后等于接種了疫苗。這類食品已經在實驗室獲得了成功，幾年之內就會上市。

自然界給我們的能源，最主要的就是生物能源。有兩條途徑，一條是利用自然生長的植物和農作物的秸稈發電。通過生物技術改造，獲得一些生長得非常快并且耐燃燒的植物來發電。另一條是，生物界中的許多動、植物利用生物技術，轉變為可燃油和燃油添加劑。目前一些國家利用酒精作為石油添加劑，最高的技術水平達到25％酒精、75％石油的比例，大大地提高了石油的燃點，增加了石油的利用率，減少了空氣污染。由此可見，利用生物技術轉化得到的“生物”油既解決能源，又不污染環境，還能循環再生、取之不盡。美國的生物能利用已占整個國家能源的10％左右。

材料呢？現在的紡織品，要么是植物的――棉絮，要么是動物的――絲綢。現在把絲綢的蛋白質引到牛奶里面表達出來了。牛吃的是草，擠出來的不只是奶，也不只是藥品――人的胰島素可用牛的乳腺做生物反應劑，還可以給我們做衣服。動物蛋白纖維所做的紡織材料，人體更適應，感覺更好。在今后的幾年內，生物材料的耐火性、牢固性以及抗絕緣、抗張力問題都基本解決了，它必將越來越廣泛地運用于制造業、建筑業和日用品生產，同其他合成材料一起改變我們的衣食住行。

討論轉基因時還有一個環境問題。遺傳工程改造的農作物因具有抗蟲和抗病基因，可以少用農藥和化肥，從而減少環境污染。由于生物材料的可降解性和能源的生物工程生產過程及其產品的低污染度將大大地改善人類居住環境和生存空間。

生物產業有哪些特性呢？

一是技術的通用性。人類基因組研究所使用的技術，可應用于其他生物基因組研究。同樣，生物產業技術，或者稱為生物工程技術也具有通用性。

二是產業的上游性。以IT產業為例，計算機軟件平臺和“芯片”技術即是其上游。而我們的計算機曾一度出現過“軟件靠盜版，硬件靠走私”。現在盜版、走私不能干了，那就得付錢。上游就是這樣一個東西，你一旦失去，再奪回來，需要的時間就更長，付出的代價就更大。

三是資源依賴性。第一次工業革命是資源依賴性的。――沒有鋼鐵、沒有煤炭、沒有石油行嗎？都不行。世界因為爭奪資源打得你死我活。如果說信息革命是第的話，第資源依賴性就很弱。而生物產業既具有第一次工業革命那樣的資源依賴性，又具有第――信息革命那樣合法的專利壟斷。所以它就會像第一次工業革命那樣，為資源而導致全球范圍的爭奪。

生物產業還具有上游資源的序列化、信息化特點。只要幾臺機器進行DNA分析，就能把資源的主要成分搞清楚并轉變為信息，成為他們的東西，成為他們的專利。生物資源本來是大自然的、落地生根的，現在已經變成了可以占有的、可以爭奪的。

可以這樣講，生物資源的系列化、信息化、產權化、產業化和生物技術的產業化是生物產業的兩條腿，缺一不可。

第三次工業革命真是資源依賴性的。2001年1月13日，美國最大的搶人類基因組計劃所得成果的那個公司就聲稱，得到中國的、富甲天下的植物、動物和人的遺傳多樣性資源，是我們公司全球業務和擴大基因組信息的基礎性的工作中必不可少的。日本有家叫龍基因的公司――龍什么時候成了日本人的圖騰――在公司成立的聲明地寫上：因為中國人口眾多，所有的DNA就是原料，都在中國制作。這里有一個問題大家一定要注意，外國人把它的機器放到中國來進行遺傳資源研究的合法化問題。

我國已經建立了以ATCG為基礎的、有強大的計算機分析、有我們國家自己的資源特色和自主知識產權的生命科學，亟待加速生物技術產業化、生物資源系列化、信息化、產權化、產業化的步伐。目前，我國基因組分析的能力和計算機分析的能力已經位居第四，超過了法國和德國。現在我們研究中心擁有兩種先進的測序儀，并擁有我國自行生產的、運算能力為每秒4000億次的大型計算機。我們的研究實力已超過日本。這不僅是簡單的實力較量的問題，也是信心的較量。我們已經開始向發達國家，主要是歐洲大陸輸出基因組分析的高科技。中國和丹麥一起做的豬的基因組計劃就是一個開端。

基因組分析還將深入到每一個人的“遺傳特征”。以后身份證、駕駛證、信用卡，恐怕都得用DNA了。

篇2

作者以他個人從事生命科學研究的過程為主線，講述了科學研究中的喜怒哀樂，以及他們的思想變化。從作者及其合作者的一言一行，我們可以學習他們如何解決現實的問題，如何根據現實的變化不斷修正自己的興趣與愛好，又如何克服各種困難最終實現自己的目標，最后當面對賽萊拉私人公司的惡意競爭，他們又如何逐步成為科學良知的捍衛者。這種親身經歷對我們從事科學研究的人無疑是最寶貴的經驗，所有這些在奮斗過程中面對各種問題時所體現出的信念，恰恰是其他的書籍所不能給予我們的。

在這本書里，我們無時無刻沒有體會到約翰·蘇爾斯頓作為一個科學工作者所表現出的高度責任感。他領導的英國劍橋桑格中心所進行的線蟲全基因圖譜研究課題，揭開了人類進行大規模基因測序的序幕。他們每天重復著枯燥乏味的測序工作，并不斷地尋求各種方法提高效率，以圖最大限度地利用資金、盡可能早地讓公眾獲得高質量的數據。而當賽萊拉私人公司意圖霸占科學和人類的共有資源時，他又協調世界上的各種研究機構和社會團體實施人類基因組計劃，目的就是為了不讓賽萊拉公司搶先完成人類基因測序并申請專利。當面臨這種人類公有資源被私人占有的威脅時，各種社會團體和科學團體最終也選擇了支持人類基因組計劃，同意增加資金投入，支持無償地公布測序數據，并最終獲得成功。看到這里，我們不禁贊嘆：這，就是科學良知的勝利！

約翰·蘇爾斯頓所倡導的人類基因組計劃是人類最偉大的計劃之一。人類基因組全序列的獲得使蛋白質組學的研究得以全面展開，關于癌癥、艾滋病、糖尿病及其他遺傳病的諸多難題，也有望逐步找到解決方案，而在此前人們卻將其視為“不可能完成的任務”！巨大的機遇也意味著巨大的利益，是否還會有新的研究競賽和利益的爭奪我們不得而知，而這也正是作者所關心和憂慮的，并由此產生了著名的百慕大宣言：人類的共同資源必須為每個人所共享！作者一開始就反對個人操縱基因測序并最終控制所獲得的數據，同時也堅決反對他的好友弗朗西斯。柯林斯所提議的每個研究中心可以隨意選擇一條染色體的片段進行測序的隨機克隆測序法，因為在作者看來這是一種十足的科學投機主義，與科學研究的初衷相悖，而這種方法最終也會使基因序列的完整拼接變得更加困難而不利于進一步的科學研究。

篇3

【正文】

［中圖分類號］A8［文獻標識碼］A［文章編號］1004-700(2001)04-0038-04

基因，是決定一個生物物種的所有生命現象的最基本的因子，主宰著人類由生到死的整個生命歷程。HGP，人類基因組計劃(HumanGenomeProject)就是測定人類基因組的全部DNA序列，從而解讀所有遺傳密碼，揭示生命的奧秘，使人類在分子水平上第一次全面地認識自我。從對人類自身的影響來說，人類基因組計劃將是人類歷史上最具有深遠意義的計劃，對人類的影響將是難以用言語表達的。人們把“人類基因組計劃”，與“曼哈頓原子彈計劃”、“阿波羅登月計劃”，并稱為自然科學史上的“三大計劃”；也有人稱其為“生物學上的阿波羅計劃”。

隨著人類基因組計劃的迅速進行，有關基因的利用和開發，也已成為人們討論的熱點，并在一定程度上被實踐著。完整的人類基因組圖一旦繪制完成，它的開發與利用前景是誘人的。對于基因的開發與利用，特別是未來基因組徹底解秘后對人類帶來的積極作用，我們是可以在一定程度上看到的。這些作用也從正面促進了人類倫理道德的發展，豐富了人類倫理道德。也必將對倫理學的發展起到一定的促進作用。

一、人類基因研究及其技術的應用，是對倫理學的基礎——辯證唯物主義和歷史唯物主義的豐富和發展

倫理學的產生是倫理學發展史上的一個革命性的變革，這關鍵在于它始終以辯證唯物主義與歷史唯物主義為基礎。

1.人類基因研究是對的物質統一性理論的進一步確證。

人類基因工程的發展，特別是隨著人類基因的逐步破解，更加驗證了辯證唯物論的觀點。人們對于人類基因的作用是有爭議的，目前主要有兩種觀點：基因決定論與自由意志論。基因決定論認為人的一生的發展是早已在人的基因中注定了的，人的命運掌握在基因手里，“人類行為的一切都注定在那雙螺旋里，我們所做的每一件事，都有一個基因在主宰，包括我們怎么決定、我們的宗教、我們娶誰嫁誰、我們受怎樣的教育、找怎樣的職業，等等。”（注：奈斯比特等．高科技、高思維：科技與人性意義的追求[M]．新華出版社：154-155．）基因決定論遭到了以神學家為首的人們的反對，他們認為人的身體除了有基因外還有靈魂，DNA塑成了身體可管不了靈魂，人的自由不可以被完全抹殺掉，應視人的自由意志為一種倫理，這就是自由意志論。

我們應該看到，無論是基因決定論還是自由意志論，都在一定程度上從不同的側面揭示了事物的本質，但兩者都是不全面的，都具有局限性，有時甚至會走向極端。基因決定論發展到極端就會成為命定論，任何東西都是早已決定好的，人沒有任何選擇的余地，只能按照基因所寫好的劇本去演戲。而自由意志論發展到極端就會成為意志決定論，一切都是由人的主觀意識決定的，一切都是隨意的無任何客觀性而言，這就滑向了唯心主義。事實上，我們對基因決定論與自由意志論應辯證地看待，應把兩者融合起來。根據現代科學證明，人類的基因作為決定一個生物物種的所有生命現象的最基本的因子，的確對人的基本發展因素作了設定，主宰著人類由生到死的整個生命歷程。但這并不是說人的后天努力就沒用了，在人類的發展中后天的努力是必不可少的，后天的努力會使人類的發展可能發生質的變化。因為人的意識在人類認識世界和改造世界的過程中具有巨大的能動作用，人的意識活動在人類自身的發展過程中具有目的性和計劃性。

2.人類基因研究及其技術的應用，是人類對自身勞動的產物，是對“勞動創造人本身”論斷的進一步確證。

勞動是專屬于人和人類社會的范疇。在從自然演化向人類社會的飛躍過程中，在人和人類社會的形成和發展過程中，勞動是一個決定性的條件。所講的勞動是指人類的全面勞動，它既包括人對自然改造的勞動，也包括人對自身改造的勞動。而事實上，“認識你自己”是人類自產生之日起就一直在認識、探討并力求達到的一個目標。

但是，在人類社會的發展進程中，人類更多的是重視對自然的認識與改造，對自身的認識與改造雖然也有所發展，但與對自然的認識與改造而言，卻是發展緩慢的。這當然有技術方面的原因，但另一個方面的因素也不容忽視，即人類對自身生命的敬畏。現代科學技術的高度發展使人類開始有可能完整地認識自身的生理結構，人類開始籌劃對自身進行系統地改良與改造，而人類基因技術的發現與發展就為人類把活動領域擴展到自身提供了工具。1953年DNA雙螺旋結構的發現，把人對自身的認識提高到了最基本的分子水平，是人類把自身作為勞動對象的開端。人類基因技術的大規模研究與利用，特別是人類基因組計劃的實施，人類的生命之謎將隨著一個個基因圖譜的破解而不再神秘，這是人類完全把自身的生命發展作為實踐對象的大規模展開。

馬克思指出：“動物只是按照它所屬的那個種的尺度和需要來建造，而人懂得按照任何一個種的尺度來進行生產，并且懂得處處都把內在的尺度運用于對象。”（注：馬克思恩格斯選集(1)[M]．人民出版社，1995:47．）人類在實踐活動中的確是按照自己的尺度進行的，特別是在對自然的認識與改造上，被人的實踐改造過并打上了人的目的和意志烙印的人化自然的出現就是一個明顯的例證。人類在對自然的改造上可以說已經按照自己的尺度在進行了，但在對人自身的改造上卻還沒有完全做到。當然，這里所說的對人自身的改造主要指的是人類對自身肉體的改造，因為人類在對人自身的精神世界的改造上已經取得了較大的發展。不過我們也應該看到，人類在按照自己的尺度在對自然的改造過程中，也對人類自身產生了影響。這主要因為“人是自然界的一部分”，（注：馬克思恩格斯全集(42)[M]．人民出版社，1979:95．）對自然界的改造也在一定程度上相應地對人自身進行了改造，同時“人創造環境，環境也創造人”。（注：馬克思恩格斯全集(3)[M]．人民出版社，1979:43．）但是這種對人類自身的改造是間接的，本身不具有目的性與自覺性，所產生的改造力與影響力也是很小的。這樣，人類在改造自然的進程中，出現了人類自身發展與自然環境的不協調與不適應。一方面是人類利用自身的智慧創造出了高科技以加大了對自然界的改造力度，使自然更好地為人類服務，人類的生活質量有了飛速的提高。另一方面，由于人類對自身改造的忽視，人類自身卻出現了弱化現象，這集中表現在人類生活質量越高，人類自身的身體抵抗力越下降，人類越來越不能適應人化的自然。具體表現為：人類生存的環境惡化，人類呼吸的空氣出現了問題，污染太大；人類喝的水也出現了問題，污染也不小……；與此同時，人類自身體質下降，人類的大腦平衡在完全封閉的汽車里也出現了問題；人類對很小的感冒之類的病，現已不能自身抵抗……對于產生這一切的原因，人們有不同的解釋，但是大家在一點上是達成共識的——這是人類改造自然為人類服務的結果。對于這種解釋，應該說是有一定道理的，可深入分析一下，就會發覺它是膚淺的，它的言外之意就是人類的上述問題是人類發展的必然，要想徹底解決這些問題人類就不得改造自然，可事實上人類不可能不改造自然，因為自然是人類生存的基礎，人類必須從自然界中攝取自身所需求的東西。即使完全實現了現在人們所追求的生態主義，可人類為了生存，也不可能不改造自然，人只要改造自然界就不可能不對自然界造成一定的損害，也不可避免地會給人自身的生存帶來問題。事實上，人們都忽視了一個關鍵因素，那就是人類對自身——“肉體自然”的改造。在人類長期的發展過程中，人類對外部世界的改造在逐步增強，而對“肉體自然”的改造卻停止不前。這樣人類自身內外的發展就出現了不平衡，這種不平衡發展到一定程度，就會導致人體的嚴重失調，如果任其發展下去可能會使人類在大自然的優勝劣汰中失去優勢，甚至被淘汰出局。因此，對人類自身的改造是勢在必行，是人類發展的必然。人類基因工程的發展，是人類求得內外平衡的一個重要手段，是人類在未來大自然競爭中立于不敗之地的一個重要工具，也將促進人類與自然的和諧發展。現在這種技術又使人類自覺地作用于自己的肉體自然，這是人類勞動的另一個領域。只有當人類真正把自己也當作勞動對象時，人類的勞動才具有了完全意義。不可否認，這是對“勞動創造了人本身”論斷的又一次證明和發展。版權所有

二、人類基因研究及其技術的應用，是對社會主義功利主義原則的豐富和發展

功利主義原是資產階級的一種強調效果論的倫理學說。功利主義認為只有個人利益、個人幸福才具有現實性，而集體利益、社會利益是抽象的，要促進人們的最大幸福，實際上就是增進個人的最大快樂。功利主義以追求最大幸福為其原則。資產階級功利主義是對資本主義社會中人與人關系的本質概括，在資產階級反對封建禁欲主義的過程中是有進步意義的，但是，我們也必須認識到這種功利主義是以歷史唯心主義為理論出發點的，有其局限性。

無產階級的功利主義（現今，更多的是稱之為社會主義功利主義）是倫理學的一個重要指導原則，倫理學的功利主義原則在生命倫理方面有著更為突出的作用。在生命活動領域，倫理學的社會主義功利主義原則強調要以廣大人民的目前利益和長遠利益作為衡量善惡對錯的最高標準，要求一切從廣大人民的利益出發，在實踐中要真正維護廣大人民群眾的利益。現今，人類基因的研究及其技術的應用，又引起了人們對社會主義功利主義的關注。因為在對待人類基因研究的目的上，不同的人有不同的想法，有的人想利用這種技術來為人類治病，也有人想利用這種技術來為個人謀求私利。目前，有的學者擔心本來是用于治病的人類基因技術，“會演變成一種時尚，就像本來為戰場傷兵整容的科技，后來變成了美容外科手術”（注：奈斯比特等．高科技、高思維：科技與人性意義的追求[M]．新華出版社：125．）；也有的學者擔心在賺錢和治病救人方面，誰應當占主導，可能在基因技術的運用過程中發生爭議，有人可能會為了錢而壟斷基因技術為己用。事實上，人類基因研究是全人類的共同大事，基因技術的運用應主要是為了世界人民的健康服務，對于各種可能出現的怪現象我們必須予以充分的認識，要運用社會主義功利主義原則來進行批判。在人類基因的研究及其技術應用中，各國政府及學者大都同意把基因研究成果作為全人類的共同財富，在基因技術的運用上以“為世界人民造富”為最大功效。因此，不管公開承認還是不承認社會主義功利原則，但目前在人類基因技術的運用上人們還是把生命倫理領域的社會主義功利原則作為首要原則來對待的。

三、人類基因研究及其技術的應用，是對社會主義人道主義的豐富和發展

人道主義作為一種思想體系是興起于文藝復興時期，它強調人的價值，指出人不是神的產物而是自然的產物，滿足人的自然欲望才是人性，極力要求給人以自由，這些思想是對封建制度特別是宗教神學的猛烈抨擊，充分反映了資產階級爭取個人自由和個性解放的要求。后來在資產階級革命的過程中，資產階級又高舉起了人道主義的大旗，高呼“自由、平等、博愛”，開始把人道主義作為一種理性原則，由人與人的關系擴展到社會的各個領域。社會主義也是講人道主義的，社會主義人道主義是社會主義道德體系中的一個重要內容和重要原則。作為社會主義倫理道德內容和原則的社會主義人道主義要求充分尊重人的價值與尊嚴，要平等地對待每一個人；要求人人必須為自己而勞動，要充分關心廣大人民群眾的物質和文化需求；要求尊重和維護人的健康和生命，要以幫助別人獲得幸福為自己的幸福。現今，人類基因的研究及其技術的應用，會帶來各種各樣的問題，誠如我們在前面所論及的，這些問題都與人有著直接的關聯，而要避免或解決這些問題，人道主義是必不可少的。

篇4

[摘 要] 在體液環境中,酶元的激活,即對酶分子鏈上各活性基團相對位置的調整之精度是納米數量級的。如此之精度在液相環境內只有通過液晶排序才能實現。針刺影響內分泌的實質是“臟腑之氣(內分泌)由先天之精氣(基因)化生”。當前人類基因組計劃中最大的難題就是對基因組功能的檢測,面對天文數字的堿基對之排列組合,借助針灸等可影響內分泌的中醫手段,可人為地引發各基因組合進入活動狀態,將可能加快揭示生命之謎的進程。

[主題詞] 針灸研究;基因表達調控;基因組,人;經絡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提出經絡液晶體液模型之意義

經過長期的研究[1,2],業已形成“經絡是生命期間處于膽甾相溶致液晶態的體液”這一經絡的物質構成模型。這是一個處于臨界濃度附近[3]的液晶體系,故生命一結束,膽甾相液晶就相變到凝膠態,此時作為溶致液晶溶劑的水就部分地潰流出來,這就是動植物尸體的腐爛。而且這一現象亦出現于生命行將崩潰之際―――這就是陰陽離決的暴脫癥。雖說體液溶致液晶體中的基質與組織液這一溶質與溶劑誰陰誰陽一句話尚說不清,但中醫之“陰陽離決”的描述非常形象。在實驗室中,溶致液晶的液晶與凝膠之相變過程是可逆的,但由于體液處于臨界相變狀態,以及基質中的膠原纖維(猶如血液中的纖維蛋白)的作用,在臨床上局部潰爛的過程就是不可逆的了,治愈的標志是以長出新組織來取代已壞死的組織。這說明,作為細胞生存的生理環境的體液,對生命過程的不可逆性有關鍵的影響。這就是在經絡物質模型層次對生命的某些生理過程之解析。

然而對經絡的探究,不能停留在對經絡外在表象的觀察和現象的解釋之程度。還需從經絡物質構成模型出發,努力地把中醫醫理中的具有千絲萬縷聯系的人體陰陽,轉化成一個全信息的、具有明確的物質作用途徑的,限定于對酶的生理過程進行有效調控的、在體液范圍內的這么一個有限狀態空間的問題,這就是有關經絡的數學模型。即物質模型屬實體模型,而數學模型是功能模型。一旦介入功能這一境地,我們就不得不面臨這樣一大問題:生命是運動的過程,不是解剖意義上的“靜態”的東西。而以臟腑內分泌(臟腑之氣)的“動”,來抓經絡對酶活性調節(經絡之氣)的“動”,即從臟腑之氣對陰陽平衡的影響(數學模型)來研究經絡,就是有關經絡功能的測試實驗。這就意味著,將從信息和控制的角度、從導致經絡功能產生的化學信使(臟腑內分泌)及左右這類行為的經絡穩態調控機制(經絡之氣)的起點出發,就是要深入到“先天之精氣”的程度,才可能真正地提高人類對中醫之謎的解析水平。雖然人類的出現,使自然界進化到了自我意識的地步,但作為維持生命運動的物質基礎的經絡,卻仍舊保持著它將有機世界由非生命狀態引入生命領域中時的那種倔強的個性―――生命現象是由于氨基酸、原始蛋白質、核酸等形成液晶態后才有可能產生的[4]。要創建經絡的數學模型,就必須引入“神經司傳導”這一概念,因為經絡之氣與內臟神經系統密切相關。譬如,對家兔“后三里”穴實施針刺引起腸蠕動的傳導途徑以通過交感神經的可能性極大。而針刺通過內分泌影響神經功能的另一例就是針刺麻醉:將已出現針刺鎮痛效果的動物的腦脊液抽出,注入另一未被針麻的動物的腦室內,可使該動物的痛閾升高。筆者以為,在生理層次上將經絡與神經相結合的切入點就是結締組織鞘[5],即中醫所稱的腠理。在這里,神經遞質釋放會引起體液液晶體敏銳的重排序活動,導致相應的酶被激活或滅活;反之,體液在外界因素作用下的重排序活動對酶活性的改變引發的反應對神經末梢的刺激,又可激發出相應的神經沖動。

正是由于神經沖動的起源與體液液晶體排序活動導致的酶活性變動有著直接的關系,在人身上,就會出現“久居蘭室,不聞其香”的嗅覺效應:當氣味分子使鼻腔粘膜液晶體進入新的穩態后,就會出現對該氣味的嗅覺惰性。人類視覺對色溫的適應性也是這個道理。當然,從數學模型的要求看,對經絡之謎揭示到這一步還是遠遠不夠的。

2 “抗藥性”對我們的提示

在動、植物體中,存在著生理效應相同的甾體。甾體透過細胞膜進入細胞內,就激活了相應的基因片斷。復制出的酶等蛋白質再透出細胞膜、進入體液中,由經絡之氣對其構型進行精確的“微調”后,才具備相應的生理活性。回頭對比中藥:甾體原料能從植物中找來,再通過一系列的側鏈的重整、降解,形成激素產品;用中藥炮制眼光看,就是“不及則功效難求,太過則性味反失”。激素有生理作用特異性選擇,中藥則說是性味入臟歸經。由于在幾乎所有的體細胞中都含有完整的基因組合,按上述觀點,并非定要中藥的有效成分直接抵達某一目標器官,而是中藥作用于體細胞分泌出相應的活性物質,再通過經絡系統去作用于某目標臟腑,以調出所謂的“臟腑之氣”,因為酶的生理作用具有高度的專一性。

從甾體與生命不可分離之角度,提出動、植物藥材中含有甾體,但礦物藥呢?還有針灸,“善用針者……從左治右,從右治左”就與內分泌有關。很顯然,針刺本身并沒向體內輸入新的物質,可甾體卻是全身性分泌的,而且其量還不少,膽甾醇是所有動物甾醇和甾體激素的母體物質。筆者認為,循經感傳中對沿途體液中酶活性的調控,使這些酶與循經營氣(包括甾族母體)的接觸反應,使經絡成為生命工廠中重要的流水作業線。中醫治療中一個重要現象是:在臨床上不論對什么人,同樣的取穴或中藥,均會產生相同的效果,即人體對中醫的治療手段無抗藥性,因為抗藥性只能通過基因來產生。生命體的基因不可能對其自身的主要激素產生免疫性,故臨床上只用了百來年的抗生素所面臨的窘境在5千年的中醫實踐史中卻沒出現過。對于“基因”這一概念,中醫說,這就是“先天之精氣”!

雖說在中醫治療手段與激素間不能簡單地劃等號,但任何物質都不會比天然激素更能為其受體所接受,而中藥本身就是大自然的產物。如果說人體中確實存在“原氣”的話,在功能上就應是對生命活動影響重大的內分泌。盡管中藥的有效成分在學術界尚頗有爭議,但經過炮制的中藥可激活臟腑之氣、可“入臟歸經”已實用了數千年。按中醫的論點,中醫治療強調扶正氣,通過調動人體的“原氣”來治病。其中這“原氣”就是由“先天之精氣”所化生,這與基因決定內分泌之表述又有多么驚人地相似。

人體對中醫治療手段沒有“抗藥性”,確是揭開中醫“黑箱”的一大突破口。而且經絡為在溶融狀態下的體液中精確地進行構型繁雜的蛋白質分子活性基團間的定向的受控反應提供了理想的介質。加上腠理(結締組織鞘)對經絡之氣在神經傳導上的接力,這就意味“陰陽平衡”是在經絡穩態調節機制提供的基準生理狀態的基礎上,通過內臟神經系統的興奮或抑制臟腑機能等調節效應來實現的,這是一個由酶促反應作用于神經末梢―神經沖動(包括神經節、脊髓、延髓等)―在另一末梢引發其它酶促反應的相當復雜的生理過程。簡單地說就是,各臟腑(指生理功能系統)的簡單相加并不等于生命,但各臟腑間關系之邏輯卻表征著生命的性質。這就意味著經絡(體液液晶排序調控酶活性)調節、神經(反射)調節、臟腑(內分泌,中醫謂之氣化)調節在生命活動中構成了生理內平衡的穩定的三支點。它為有關經絡的數學模型的建立提供了堅實的物質基礎。

3 針灸對新世紀的醫學新貢獻

在新世紀伊始,在有關針灸經絡的雜志上撰文大談基因、內分泌及經絡對體液環境中酶活性的調控,目的何在呢?筆者以為,中醫提倡“防病為先”,更關心維持健康的生理條件。而這生理條件之基礎,就是活細胞生存的體液內環境―――經絡。對這類問題的探究,我們的中醫急需更多的新技術、新思想的加盟。反過來,人類科學事業的進步亦離不開古老中醫的鼎力支持。就拿當今生物學的最新進展―――人類基因組計劃的研究來說,歷經5千年滄桑淀積的中醫理論及其臨床手段,有可能對人類基因組功能測試做出重大的貢獻。

人類基因組功能的測試,主要表現在對應某類生理現象的不同組合堿基對上進行蛋白質復制的內分泌之上。而且,人類的許多病痛究其實質,在很大程度上就源于人類自身的內分泌過程,譬如骨質增生、體液凝膠化(風濕)等生理現象,都是病痛發生的重要起因。在基因的層次,加緊對導致這類生理現象根源的研究,即究竟在這類過程中相應都激活了哪些遺傳位點,是根治病痛的一條新思路。

在這方面,利用人體對針刺、中藥等中醫治療手段沒有“抗藥性”這一優勢,就可在中醫臟腑經絡理論指導下,成組地激活相應的堿基對序列,以揭開生命活動中致病因素之奧秘。其觀察指標是,在針刺、中藥等治療手段的作用下,究竟有哪些對應的基因組合被激活。建立起這樣的病證癥狀―基因位點、治療手段―基因位點、免疫措施―基因位點等一一對應的組合基因數據庫,對于探清致病病源基因組合和祛病治療中被激活的基因組合間的關系,以及從健康保健角度出發的免疫基因級表達方式的研究,無疑是中醫科學史上的一個新臺階。

把這一問題反過來看,又會發現:存在于23對共46條染色體中的人類基因大約由30億個堿基對組成。眼下人類基因組計劃面臨的最大難題是如何對生命活動中這數以億計的堿基對的排列、組合表達之生理意義進行精確的解析。在這里,若引入中醫理論合理地進行組方、配穴,人為地、有目的地引發成組的遺傳位點進入活動狀態,并將這些數據與中醫理論及臨床現象相對照,就能最終在巨型計算機上建立相應的基因位點組合,生理意義數據庫實現實時處理,以極大地提升人類揭示基因秘密的水平,其對醫學臨床的貢獻更不在話下。

值得一提的是,引用中醫理論及手段加速對人類基因組解秘,對于中醫本身無疑是一大創新。從數學的眼光看,若不對人類本身那天文數字的堿基對各片斷的排列、組合之生理意義的測試實驗進行科學的設計與管理,這一龐大的實驗幾乎會成為耗資巨大、毫無意義的“發散”過程。但在中醫理論指導下的、人為地激發相應堿基對組合進入活動狀態的測試,卻是絕對“收斂”的!鑒于中醫手段對基因的直接作用及“是藥三分毒”之古訓,針灸這一手段對于人類基因組功能之解密無疑是一條更安全的捷徑,而測試的最終結果,就是針刺作用激發內分泌對生理活動直接影響的、在基因級表達的、可用計算機邏輯進行分析處理的“數據”組合,這一結果,就是有關經絡的數學模型。而這一數學模型在醫學臨床上的應用,就是尋找阻斷致病基因的表達途徑,或對抗病基因(免疫)的激活,或對康復因子(生物藥劑)的克隆。可以說,這樣的現代生物學最新研究手段與思想一旦與古老的中醫理論相結合,將為人類的健康事業帶來革命性的影響。

4 參考文獻

1 盧六沙.經絡實質探析.中國針灸,1996;16(4):20

2 盧六沙.經絡運行氣血辨.中國針灸,1997;17(7):423

3 張紹光,張紹明.人體經絡存在的物質基礎.自然雜志,1990;13(5):270

4 賀崇寅.經絡之謎今始解.自然雜志,1990;13(6):323

篇5

【關鍵詞】DNA；主要；遺傳物質；教學設計

一、教材分析

“DNA是主要的遺傳物質”是蘇教版八年級《生物學》上冊第十五章“生物的遺傳和變異”中的一節內容。由于本節知識比較抽象、復雜。涉及范圍又較廣。為使學生充分理解遺傳物質的實質，教材中通過灰鼠和黑鼠的遺傳實驗解釋了基因、DNA和染色體的關系。本節內容在整章中起到重要的承接作用，它既是本章的重點同樣也是難點。學生理解起來會有一定的難度。但學生對遺傳、變異、克隆等名詞又充滿著強烈的好奇心和求知欲。因此，在教學中要充分梳理知識，層層遞進，抽絲剝繭，為學生學習知識，突破難點、掌握重點奠定良好的基礎。

二、教學目標

1.知識目標：理解基因、DNA和染色體三者之間的關系。說明DNA是主要的遺傳物質。

2.能力目標：通過對教材的學習，培養學生收集、分析和處理信息的能力，通過對DNA的空間結構的學習，培養學生空間想象和綜合分析能力。

3.情感態度和價值觀目標：通過小組討論探究學習，培養學生的團隊協作意識，通過學習基因在親子代間的傳遞激發學生對珍愛生命，感恩父母的深層次的思考。

三、課前準備

（一）教師準備

1.搜集和整理相關資料

2.制作DNA雙螺旋結構模型

（二）學生準備

1.收集有關細胞核移植、染色體、DNA基因的相關資料

2.尋找自身與父母相似的外貌特征

四、教學過程

1.創設情境導入新課

（1）讓學生與教師一起做一個游戲，（1.兩手放在面前快速搓動2.一起彈指）學生傾聽所發出的聲音似什么？從而引起極大的探求生命的興趣。

（2）讓學生來描述自身哪些外貌特征與父母相似，通過學生的回答，啟發和引導學生理解生物遺傳現象，從而引出遺傳的概念。

（3）教師及時歸納：遺傳和變異是生物特有的現象，對生物生命的延續和發展有著重要的意義。從而引出本章內容。

設計意圖：充分激發學生學習生物的興趣，簡單明了的直指主題，相信好的開始就是成功的一半。

2.分組討論，交流展示，提高能力

將學生分成四組，閱讀材料，小組討論，分別思考4個問題：1.為什么白鼠會生下灰鼠？2.細胞核中的遺傳物質是什么？3.染色體是由什么組成的？4.DNA是一種什么樣的結構？

（1）第一組學生代表到講臺上講解：白鼠生下灰鼠的實驗圖解

■

結論：細胞核里有遺傳物質

說明：細胞核是遺傳信息的中心

（2）第二組學生代表到講臺上講解：細胞核中含有遺傳物質的是染色體。通過收集材料舉出兩個實例：①每種生物的細胞中染色體數目是恒定的，如人有23對，犬有39對，貓有19對。

②當這種恒定受到破壞時，比如人體細胞中第13對染色體多了一條時，人就會患先天性唇裂。

結論：染色體上有遺傳物質。

（3）第三組學生代表到講臺上講解：染色體是由蛋白質和DNA組成的。通過查找資料，許多科學家通過化學分析和實驗證明：DNA是遺傳物質。

（4）第四組學生代表到講臺講解：DNA的分子結構是一種像旋轉的樓梯，它有兩條長長的互相盤繞而成的規則的雙螺旋結構。

（5）教師及時展示DNA雙螺旋結構模型，以加深學生對DNA結構的認知，同時又提出問題：剛才第二小組學生談到的人的細胞中有23對染色體，也就是46個DNA分子，但人的性狀何止千萬，那么DNA又如何控制人的性狀呢？

（6）各組積極討論，利用已有知識進行拓展，提高能力。然后小組匯報，總結：一個DNA分子可以決定很多個性狀，而決定每個性狀的DN段就是基因。從而理解了染色體、DNA、基因三者之間的關系。

設計意圖：“給學生一個平臺，會還你一個精彩。”我們要充分相信學生的可塑性，給予他們更多展示的平臺，相信學生會越來越精彩。

3.總結評比、及時鼓勵、拓展升華

在4組學生展示過后，對知識點掌握較好，表達層次清晰準確的學生給予掌聲鼓勵，同時又提出一個課后探究題：同學們，你知道人類基因組計劃嗎？我國是唯一一個參與人類基因組計劃的發展中國家，請大家設計一份墻報，讓我們共同來了解人類基因組計劃。

五、小結

學生通過繪制概念圖，來概括本節的學習內容。

■

篇6

這實在是一項有益大眾的科學壯舉。

然而，科學家同時指出，無論這項被喻為生物學的“阿波羅登月計劃”前景如何美好，從基礎研究的成果到轉化為切實可行的商品服務于大眾，尚需10年左右的時間；至于基因療法要成為一種常規治療方法，成為大眾可享用的醫療保健手段，最樂觀的展望也要等到2020年。

科學講究的是嚴謹、求實。

顯然，飽受重創的中國保健品業不信這個邪，它們抓住這一契機，適時推出“核酸基因營養品”希圖重振保健品市場的繁榮。在這個生物科技時代，“核酸基因營養品”的“科技”含量是很高的，既然一切疾病都與基因受損有關，而核酸是基因的載體，是支配生命的根本物質，那么通過“核酸基因營養品”補充核酸，完全可增強基因自主修復能力；而且令醫學界“驚喜”的是：在糖尿病、肝臟疾病、高血脂癥、腦血栓后遺癥等心腦血管疾病，以及老年癡呆癥、肢體震顫麻痹帕金森氏病、關節炎、白細胞減少癥、神經系統疾病、減退、肝腎受損等諸多方面都有明顯的臨床效果。正是基于如此美妙的前景，“核酸基因營養品”被視為“第三代保健食品領航食品”，并與“高科技產業”劃上了等號，在社會上掀起了一股強勁的“核酸風潮”。

進入2001年，終于出現了不同的聲音。首先發難的是擁有美國生物學博士學位，現正在著名的索爾克生物學研究院調控生物學實驗室進行博士后研究的方舟子，他通過“新語絲電子文庫”網站撰文聲稱：“核酸營養是個商業大騙局。”

一語中的，石破天驚。

新華社駐倫敦記者王艷紅根據方提供的線索采訪了世界衛生組織部門負責人克拉斯登先生，針對中國諸多保健品牌均聲稱世界衛生組織呼吁“成年人每天要補充外源核酸1至5克”的說法，克拉斯登先生強調：本組織從未說過人體需要額外補充核酸的話。而被業界廣為傳播的核酸保健品流行歐美的說法亦受到質疑，因為美國聯邦食品和藥品管理局早在1999年的報告中就說：“核酸缺乏癥并不存在。”

中科院研究員、中國“人類基因組計劃”項目負責人楊煥明則認為“有人利用他的知名度宣傳核酸食品的保健功效”，他有一個很尖銳的比喻：“所謂核酸食品在營養價值上和米粉沒有太大的差別。”

而作為國內最早開展分子生物學和基因工程研究的科學家之一的中國工程院院士李載平先生，不僅被“糊里糊涂”卷入了這場風波，而且業界還借他之口稱“核酸基因營養品”是“一項對人類做出重大貢獻的發現”，難怪這位終日耽于基礎研究、懶問世事的老先生也要站出來說話了：“作為一個搞核酸研究數十年的學者，我根本不相信所謂‘核酸營養學說’，現有科學文獻中也沒有充分有說服力的依據說明核酸有營養價值。”

從事核酸及基因結構功能與表達研究歷40年的中科院劉新垣院士也表示：“核酸保健品宣傳全是騙人的，將它與基因治療擺在一起，瞎胡鬧……就是年紀大需要一點，也完全可以從正常飲食中得到。”

這場由“核酸基因營養品”引發的爭論，不僅將國內科學家牽涉其中，連國外學者也未能幸免，38位研究核酸而獲得過諾貝爾獎的科學家被商家一并與“核酸基因營養品”捆綁式銷售了。但是，這種做法就能證明他們對“核酸基因營養品”的認同嗎答案是否定的。

加州理工學院院長戴維?巴爾的摩1975年諾貝爾醫學獎說：“據我所知，沒有證據表明核酸是一種營養物或有益健康。在我看來，它不可能有任何益處。”

斯坦福醫學院教授保羅?伯格1980年諾貝爾化學獎對核酸產品的營養價值的評價是“絕對沒有”和“沒有任何特殊的營養價值”。

瑞士巴塞爾大學教授維爾納?阿爾伯1978年諾貝爾醫學獎認為，他的研究與“核酸營養”無關，人類過健康的生活并不需要額外的核酸。

現在回過頭來再看“核酸基因營養品”，它們在衛生部獲準的“保健作用”僅為“免疫調節”，但在實際宣傳中卻遠遠超出了衛生部規定的22種保健功能，儼然成了可以臨床使用的“萬應靈丹”；且適應人群也被無限擴大，仿佛一服“核酸基因營養品”就“長生不老”、“百病不侵”了。

牛皮總有吹破的一天，不管當時給它披上多么燦爛的外衣。

篇7

21世紀，開發利用清潔、可循環使用的新能源是人類必然的選擇。發達國家工業化過程、經濟發展以及環境污染有一個“倒U”型曲線的關系。橫坐標是繁榮程度，縱坐標是環境受到的影響。曲線起始的地方是農業社會，這個時期人類只消耗很少的能源，只排放很少的廢氣和廢物，poor and clean(貧窮但潔凈)；等到經濟發展了以后，生活水平提高了，污染也嚴重了，rich and dirty(富有但不潔)。一般認為在人均收入3000美元到8000美元這個階段的社會環境污染是最嚴重的，日本、德國、英國和美國都是這樣。過了這個階段，重化工減少，第三產業增加，同時由于經費比較充裕，治理污染的投入也增加，污染又慢慢降低了，達到rich and clean(富有且潔凈)的比較理想的狀態。這就是所謂“先污染后治理”的模式。

有人問，我們有沒有可能在“倒U”的峰谷間打通一條隧道，不污染也可以快速地發展？事實上是不太可能的。但我們可以把“倒U”峰降低，走新型工業化道路，爭取在實現經濟快速發展的同時，盡量減少環境污染。我們要堅持可持續發展的道路，采用可持續發展的工程技術，即人們通常所說的“4R”：“Reduce”即減量化，“Reuse”即再利用，“Recycle”即再循環，“Remanufacture”即再制造。

二、要掌握裝備制造業的自主知識產權，提高競爭力

當今世界制造科技有四大發展趨勢。趨勢一：綠色制造。面對日趨嚴峻的資源和環境約束，世界各國都在制定可持續發展規劃。如德國制定《產品回收法規》；日本等國提出減少、再利用及再循環的“3R”戰略；美國提出了“再制造”及“無廢棄物制造”的新理念；歐盟頒布“汽車材料回收”法規，要求自2005年起新生產的汽車材料實現85%的再利用。趨勢二：高新技術制造。科學技術特別是生物、納米、新能源和新材料等高新技術的迅猛發展，給制造科技帶來了深刻的變化。制造業是高技術的重要載體，高技術又為制造業前瞻性發展提供了技術支撐。如波音7E7大量采用新材料，復合材料用量超過50%。趨勢三：用信息技術提高制造技術水平。信息技術與制造技術相融合，將進一步給產品的設計與制造技術帶來深刻的甚至是革命性的變化，更好、更快、更省、更可靠地制造出創新產品。趨勢四：極端制造。就是特別大或特別小，大的像三峽70萬千瓦的水輪機的裝置，光輪重就有430噸；小的如微型的電動水泵，比指甲蓋還小還有納米齒輪，小得肉眼都看不見。

三、把生物技術作為未來高技術產業的重點

生命科學中，已經比較成功的研究一個是基因，一個是克隆。基因研究上取得的突破是20世紀末最主要的成功之一。基因(gene)是1909年丹麥生物學家W.Johannsen根據希臘文“給予生命”之意創造的一個詞。一個基因就是能夠編碼一個蛋白質分子的一個DNA或一個RN段。人類基因組包括分布于人46條染色體的30000-35000個基因。人類基因組計劃最終目的是測定基因組的全部序列，弄清整個基因組的結構、功能及其表達產物，徹底了解人類生命活動本質。2000年5月，六國科學家聚集美國，宣布人類基因組草圖的完成。

還有一個技術就是克隆技術，它實際上是一種無性生殖或無性繁殖技術。這其中雖然還存在大量法律和倫理問題，但人們想通過生物克隆來保持某些遺傳特征的研究將不會停止。生物技術在醫藥中的應用是非常廣泛的，有60%的成果已應用于醫藥產業。

四、加快空間科學發展和海洋技術發展

空間技術是以現代火箭為基礎發展起來的一門綜合性的新興科學技術。2005年10月，我國神舟6號飛船順利升空，在完成預定任務后成功著陸。這標志著中國在發展載人航天技術、進行有人參與的空間試驗活動方面取得了具有里程碑意義的重大勝利。

地球的70%是被海水覆蓋的。人類為什么對海洋這么感興趣？因為地球上還沒有受到人類活動影響的地區只有深海下面。深海下面的生物含有很強的活性物質，在控制炎癥、癌癥及防治心臟病、血管老化等方面有特殊的功效；深海還是新能源開發的一個重點。

五、加強基礎科學和前沿技術研究

篇8

【關鍵詞】高中生物　生物科技活動　人才培養

人類基因組計劃是20世紀80年代提出的，由國際合作組織包括有美、英、日、中、德、法等國參加進行了人體基因作圖，測定人體23對染色體由3×109核苷酸組成的全部DNA序列，于2000年完成了人類基因組“工作框架圖”。2001年，人類基因組公布了人類基因組圖譜及初步分析結果。其研究內容還包括創建計算機分析管理系統，檢驗相關的倫理、法律及社會問題，進而通過轉錄物組學和蛋白質組學等相關技術對基因表達譜、基因突變進行分析，可獲得與疾病相關基因的信息。該計劃對于醫學技術的發展起到了重要的作用，而世界對于技術性和創新型人才的需求在日益增加，培養在生物醫學學科領域具有特殊貢獻的人才是各個國家努力的方向，所以從學生時代就注重學生的綜合素質培養對于其發展具有重要的意義。為此，筆者就生物科學課外科技活動開展與人才培養的相互關系問題談談自己的認識。

生物課外科技活動是高中生物教學大綱和教學計劃要求學生了解和掌握的基本內容之一，也是生物教學的組成部分之一，和一般理論教學不一樣的，是課外科技活動具有較大的靈活性，對于學生發散思維的培養和觀察動手操作能力的具有重要的意義，并且可以接觸一些學科研究領域比較前沿的知識，再加上課外科技活動往往沒有固定的教學大綱和教學內容，所以教師可以根據自己學校和地區的情況開展各種活動，且在整個活動過程中教師僅僅起到監督、管理和輔助指導的作用，可以最大限度的調動學生的學習積極性，對于學生綜合素質的培養具有重要的意義。

首先，課外科技活動豐富了理論教學內容，培養學生獨立思考問題的能力。受到高考考試的壓力，在大多數情況下，如果在高考中某一個學科處在被忽視的位置，那么這個學科在高中教學階段的地位就會下降，而生物學科就處在這樣一個尷尬的境地，這種整個社會和高中教學階段的風氣導致了很多學生包括教師在內對于生物學科的興趣不高，甚至很多學生對于該學科的學科還帶有情緒，這對于生物教學質量的提高而言是有危害的。在傳統教學過程中，教師僅僅通過理論課本知識來給學生完成生物課程教學，在原本繁重的教學科目上再增加任何內容都會讓學生有厭學的情緒。教學質量的提高也就變成了一句空話，那么如何解決這種教學上的尷尬問題呢，課外科技活動就成為最好的良藥，因為相對于理論課程教學而言，科技課外活動可以給學生提供更多的動手操作機會、更多的外出觀察大自然的機會，在這些活動中，學生可以親身去接觸和感受課本內的動植物，對植物的葉子、果實、根莖、種子等具有植物自身特征的事物與課堂教學中的教學圖具進行對比，歸納和總結出每一個植物的特點，在很多時候，包括學生在內都會很驚訝，在理論學習中，一些植物之間的區別自己花費幾個小時都很難記憶，但是通過實物觀察，自己卻可以很快的尋找出他們自己的差異性并快速記憶，通過一項調查，我們發現，學生對于生物學知識的理解和記憶通過課本掌握的大約占到被調查對象的三分之一，通過課外科技活動獲取的占到百分之五十左右，通過復習資料掌握的不到百分之二十，從這個調查結果我們發現，科技活動在學生的理解和綜合應用知識方面有很大的促進作用。它通過豐富的實物，讓學生可以在自問自答中獲取新的知識，這本身就是自學的雛形，這種學生綜合思維能力的培養可以最大限度的彌補課堂教學的不足，拓寬學生的知識面。

其次，課外科技活動對于學生生活意志品質的培養具有重要的作用。生物課外科技活動和其他科技活動不一樣的是許多知識需要我們外出采集和獲取，在開始階段，一些學生可能出于好奇喜歡外出去采集標本、觀察一些新奇的東西，但是隨著學生在外出過程中遇到的困難和各種突況帶來的身心上的疲憊(如說外出天氣炎熱、雷雨天氣、環境惡劣、疲勞饑餓等)會讓一些學生慢慢地對生物課外科技活動失去興趣，我們在調查中發現，在外出采集樣本的過程中，學生出現輕微摔傷的有13人次。被蜜蜂蜇傷的有10人次，遇到毒物的有5人次，這些對于學生科技活動的進一步實施都帶來了諸多影響，甚至還有一些學生在課外科技活動中，因為怕臟、怕累等原因放棄的，調查發現，因為采集標本怕累最終導致任務沒有完成的占到失敗原因的百分之五十，因為刮傷出血而半途放棄的占百分之二十四左右，因為膽小而不能繼續進行下去的占到百分之十左右，在出現這些問題時，很多學生選擇了退縮，甚至一些家長也要求學校和教師改變活動內容，面對出現的各種挫折，本應該繼續堅持鍛煉學生的生活意志品質，但是因為來自不同方面的壓力使得很多教師不得不放棄這個活動，再加上一些學校進一步隱形壓縮課程時間，在科技活動方面沒有足夠的投入和政策支持，往往很難堅持下去，這些現象對于學生的意志品質培養都會產生影響，筆者認為生物課外科技活動是歷練學生的重要學習過程，家長、學校和社會都應該給予足夠的關注和重視，并積極支持該項活動。

篇9

Jay Patrick Tiesman博士，國際著名化妝品企業――寶潔公司的企業生物工藝學部首席科學家、基因體學團隊帶頭人、技術創業人。

其在寶潔公司的工作范圍包括作為生物技術領域專家管理包括印度、澳大利亞、荷蘭等國的商機聯系與開發；監督指導各學科研究隊伍利用基因體學技術滿足公司各部門的業務需求；在公司基因體學領導小組中扮演領導角色，協調企業與醫藥基因團隊之間的關系。

此次，Jay Patrick Tiesman博士專程來南京參加“2008中華醫學會”相關學術會議，在會議結束之際，作為中國化妝品業界的行業旗艦刊物――《中國化妝品時尚》雜志有幸專訪了這位寶潔公司極富重量級的美發及護膚專家。

記者可以簡單介紹一下您最近的研究領域嗎？

Jay博士寶潔公司全球生物技術部擁有一支基因組技術團隊，而我就是團隊的領軍者。我們將基因組技術大量應用于寶潔的各個業務領域，從皮膚護理、腸胃護理到呼吸系統護理。我們還深入到了毒物基因組學領域――以確保我們的產品既安全又有效。

這次來到中國，我將在中華醫學會第14次全國皮膚性病學術年會(CMA)演講中闡述一個研究課題，這個課題非常有趣，是在我們的美容機構研究團隊協作下完成的。首先我們對馬拉瑟菌球形基因組進行了測試，以更好地了解這種真菌在頭皮屑成因中的角色。其次是運用了基因組技術，以更深入地了解主要的美白成分。

記者我們知道，目前我們使用的美白產品，在使用的過程中都會有美白效果，但停用一段時間，膚色便會還原。我想知道利用基因組技術開發出的美白產品，是否可以長期改善膚色?

Jay博士可逆性其實是化妝品的優點。這一點使消費者對產品效果不滿時，可以選擇停止使用該產品，并且也有助于提高產品的安全性。基因組技術將幫助我們更好地了解化妝品成分如何作用于皮膚表面，表層的變化又是如何在分子級別影響深層皮膚的。

記者 亞洲人非常喜歡白皙的皮膚。我們知道，您在這個方面的研究取得了重大突破，推出了全新的美白配方Sepiwhite。在實驗過程中該配方的效果如何？

Jay博士Sepiwhite配方能從一開始就抑制黑素原生成。眾所周知，它是alpha-MSH分子的抑制劑，而alpha-MSH分子是黑色素生成最早的信號。我們的基因組工作顯示，Sepiwhite還有更多的衍生效應，可以影響其他酶促反應，例如涉及皮膚色素沉著和細胞應激的反應。

OLAY Definity 焦點皙白系列就含有該成分。最近，我們正在研究一種全新的皮膚美白成分Sepiwhite。臨床研究證明，Sepiwhite無論是對白種人還是亞洲人的皮膚均有顯著的美白效果，我們認為它是真正具有突破意義的美白成分。

記者另外，煙酰胺(NA)和乙醯葡萄糖氨(NAG)這兩種全新的成分都能起到美白的效果。您是如何將兩種成分的美白效果發揮到極致的？

Jay博士我們發現這兩種分子能夠一起協作，將美白效果發揮到極致。這可能是因為它們在色素沉著過程中分擔著不同的工作。比如說，我們知道NA可以抑制黑色素向角化細胞轉變，而Nia能夠阻礙蛋白酪氨酸的糖基化。然而，我們通過基因組也發現了這些分子的其他活動。在我們人工培植的細胞系統中，這些分子能改變成百上千甚至是成千上萬的基因的表達。同時，許多這樣的基因又與這些成分的美白效果有關。

記者頭皮屑是由真菌引起的。它與遺傳有關嗎？通過使用控制真菌的護發產品能否有效地控制并減少頭皮屑？長時間使用這種產品會否產生抗藥抗和依賴性？

Jay博士頭皮屑的產生當然有遺傳的因素。我們發現，許多人的頭皮上即便有馬拉色菌和脂質也不會產生頭屑。作為一個基因組研究人員，我對這個問題非常感興趣，因為我對馬拉色菌與頭皮之間的這種寄主――細菌交互作用非常感興趣。這就是我們為什么使用基因芯片以更好地了解頭皮屑生成的原因。

記者新的研究成果會使用于未來的產品開發中嗎？新的研究成果會用在海飛絲(Head & Shoulders)系列中嗎？

Jay博士是的。我們所有的研究都是為了幫助我們新產品的開發。即便是那些被認為是"基礎研究"的工作都能幫助我們加深對頭皮的了解，并且有可能讓我們進一步找出更好地去除頭皮屑的方法。

記者就美發及護膚業而言，您認為目前世界上最令您贊嘆的研發成果是什么？為什么？

Jay博士在我看來，寶潔美容研究機構許多地方做的非常完美，它注重科學可信的實驗結果而不僅是天花亂墜的營銷宣傳，而且注重支持基礎研究以便開發更優秀的產品。然而最令人贊嘆的一項成就當屬它在實驗動物替代物上的領先發現。整個公司特別是美容機構對這一成果非常重視。作為一個科學家，我曾擔心在此領域的領先地位會阻礙我們的研究。然而，它卻產生了相反的效應――促使我們在研究上進行創新。例如，我們的基因組研究機構不再使用動物做實驗，而是通過優化標本采集技術，來采集人類的小塊皮膚進行實驗。我們還從事了人源皮膚培養體系的研究，在大家的努力下，我們團隊的研究者在這一領域達到了領先地位。

記者您能給我們介紹下有關寶潔公司內部的中央基因平臺――昂飛技術平臺(Affymetrix technical platform)的信息嗎？它是每種新產品的創新與研發平臺嗎？

Jay博士“基因芯片”技術使我們得以通過高通量分析測量基因表達變化。在分子生物學發展初期，我們只能一次檢測一個基因――就像用一根魚竿釣魚。然而，我們知道人類基因組中有數以萬計的基因，如果我們對其逐一檢測，那得花上幾百年時間(就像用一根魚竿去釣幾萬條魚一樣)。科技進步和人類基因組計劃的完成賦予了我們新的工具，使我們能夠在一次實驗中分析幾乎所有已知人類基因組中的基因。這就相當于用一張漁網代替了魚竿來捕魚。通過使用這種技術，我們在一周內完成的工作比使用以前的工具工作幾個世紀所做的還要多。

我們在寶潔的許多業務領域都使用了基因芯片技術，其中包括美容護理(皮膚、頭發、頭皮)業務、呼吸護理業務、腸胃護理業務以及其他業務。然而，基因組只是我們需要研究以滿足公司需求的先進技術平臺之一。我認為寶潔公司是一個極具技術研發潛力的公司，公司在許多最新的科技領域都擁有專家，如基因組學、蛋白質組學、代謝物組學以及其他領域。

記者是否可以講講，您進行基因科學研究的故事，比如您是如何克服困難的，又是如何取得突破的。

Jay博士在加入寶潔公司前，我任職于華盛頓州西雅圖市的一家小型生物技術公司，在來到寶潔的初期，我就開始參與新技術開發。人類基因組計劃伊始，我們便開始著手研究，可謂是基因組技術最早的應用者。早在十年前，我們就開始了生物芯片技術的應用，并已經獲得了生成高質量的數據的方法(這是非常困難的)。寶潔公司全球生物技術部擁有一支基因組技術團隊，而我就是團隊的領軍者。我們將基因組技術大量應用于寶潔的各個業務領域，從皮膚護理、腸胃護理到呼吸系統護理。我們還深入到了毒物基因組學領域――以確保我們的產品既安全又有效。需要指出的是，美容研究機構是我們在該領域最早的合作伙伴之一，我使他們了解這一領域的重要性，盡管它仍處于初級階段。

記者我想問您一個十分有趣的問題。您已經在寶潔研發團隊辛勤工作了15年。您認為寶潔公司最吸引人的地方在哪里？

Jay博士作為一位科學家，寶潔公司給我最深的印象就是公司極其重視技術創新。當它在產品包裝上注明“全新改良技術”，那么這種產品肯定就有科學的創新。寶潔產品陪伴了我的成長，我母親買東西的時候只認寶潔產品，因為她認為寶潔的標志就是品質的象征。我那時無論如何也想不到我將在維持那種聯系中扮演重要的角色。憑借我在該領域的地位，我本可以在其他許多機構工作。但是，我選擇了留在寶潔，因為我覺得這家公司有著憑借科學，創新不渝的激情。

篇10

前文已經說過，“垃圾DNA”是20世紀70年代根據通行的生物進化理論所做出的一個科學預測。按照這樣的預測，人們相信非編碼DNA序列沒有任何功能，是“自私”的寄生物，不僅對生物體無用，而且可能有害。這樣的觀念統治了學界長達20年之久，直到20世紀90年代，以法爾和梅洛為代表的分子生物學家揭示了部分“垃圾DNA”的神奇功效后，人們才看到了這個巨大寶藏的冰山一角。

真核生物基因組存在著大量的“垃圾DNA”，在人類中甚至超過了97%。“垃圾DNA”主要包括內含子、簡單重復序列、移動序列及其遺留物等。那么，這些不同類型的“垃圾”是不是都具有某種功能呢？讓我們通過幾個例子，看看科學家們近年來的研究進展吧。

假基因掌管生死，一點都不“假”

“假基因”是垃圾DNA的一類，進化生物學家認為假基因是已死的、無用的，曾經一度有功能的基因的殘余。假基因仍然擁有兩個明顯的特征，讓分子生物學家可以辨認它們：（1）與已知基因的序列有相似性；（2）不產生功能性蛋白，因而被認為是不起作用的“垃圾”。

科學家預計，人類假基因的數目竟然與正常基因的數量相似，大約有2萬個左右，目前鑒定的已超過1.2萬個。通過對這些假基因的研究人們發現，理論上完全無用的假基因并不是那么“假”，2003年日本的一個研究小組發現了第一個有功能的假基因。科學家培育出一種轉基因小鼠，它們帶有一個名叫“性別致死”的基因，這個聽上去可怕的外來基因在大多數小鼠身上并沒有造成什么負面影響，唯獨在某一個品系中它名副其實，所有的小鼠在幼年時就死了。研究顯示，在這個品系的小鼠中，外來基因偶然地插入到一個叫“makorin1-p1”的假基因中間，把它破壞掉了。這個假基因是“makorin1”基因的變異版本，長度不到其一半大，只能產生小分子RNA（蛋白質合成的中介物），卻不能合成蛋白質，按傳統理論應該沒有用處。然而事實是，它損壞后，對應的真基因（即編碼蛋白質的基因）也不工作了。科學家預測，這種假基因轉錄的RNA有保護真基因免受破壞的功能。

在這個例子里，不編碼蛋白質的基因也對生物的生存至關重要，沒有什么假不假的，只是工作方式與傳統基因不同――通過RNA而非蛋白質來起作用。以前RNA只被當作從DNA到蛋白質的中間人，即把遺傳信息從藍圖傳遞到工人手中的信使，但新的研究顯示，一些RNA可以與其他的RNA、DNA、蛋白質甚至小分子化學物質發生作用，直接影響生理機能。也就是說，RNA不是作為揮動鞭子的角色，而是直接去做苦力。垃圾DNA中某些不編碼蛋白質的片段，例如上述實驗里的假基因，可能是通過轉錄成RNA來發揮作用的。這些片段往往非常短小，難于識別，但非常重要。它們轉錄加工成各種干預性的RNA，來調控其他基因的表達，使這些基因開啟、關閉、活躍或不活躍，影響生物的體型、發育、疾病易感性等。已經證明假基因能夠調節腫瘤抑制因素和致癌基因，并且這些功能看來是通過假基因所產生的非編碼RNA來起作用的。

RNA與DNA一樣，是“數字化的”，它的特性由堿基序列即字母排列順序決定。RNA遇到與它互補的序列時就會與之結合，發生作用。例如，如果其互補序列正好是某個基因編碼蛋白的中間產物――信使RNA，二者結合就阻止了該基因的表達。RNA干擾就是通過這種方式運用在醫學領域，使癌癥相關基因沉默的。

RNA也能以“模擬”的方式工作，像蛋白質分子一樣折疊起來，通過形狀產生作用。它甚至可以是“雙模”的：非編碼DNA能產生一類稱為“核開關”的RNA，充當非常精確的遺傳開關。這種RNA由“模擬”和“數字”兩部分組成，其中“模擬”部分折疊成復雜形狀，與特定蛋白質或化學物質結合；“數字”部分則包含某種蛋白質的對應RNA編碼。當且僅當“模擬”部分與目標結合時，“數字”部分的開關打開，制造出蛋白質。這是一種非常有趣的結構，在動物、植物、微生物中都有發現，它影響著小鼠的毛色、枯草芽孢桿菌的新陳代謝等。

人鼠有共同“垃圾”，自有其道理

還有一些非編碼DNA，即使我們完全不了解其功用，也能斷定它們不是垃圾，必定有著重要功能，“高度保留共同序列”就屬于這一類。2004年，幾位美國科學家在《科學》雜志（Science）上報告說，他們對比研究了人、大鼠、小鼠、雞、狗、魚等多個物種的基因組，發現其中存在一些極其相似乃至完全相同的DNA序列，這些序列位于非編碼區中，共有480個，在人、大鼠和小鼠身上完全相同，與狗、雞、魚對應序列的相似度也遠遠超過各個物種基因組的平均相似度。人們并不知道這些高度保留序列有什么作用，不過它們在人和鼠身上完全相同，則說明它們的穩定性對人和鼠至關重要，微小的差異都可能造成致命的后果。如果這些區域不重要或者根本沒有作用，那么在進化過程中偶發的變異不會被淘汰，而會不斷積累下來，導致人和鼠之間序列差異非常大。

科學家猜測，有些“高度保留共同序列”可能影響著重要基因的活動，還有一些控制著胚胎發育。這些序列彼此差異很大，從中看不出與其功能有關的線索。科學家正考慮培養出缺少某一高度保留序列的轉基因小鼠，觀察其生長發育有何異樣，由此判斷該序列的作用。這一發現再次證明，在傳統上被認為是垃圾的DNA，絕對不是真正的垃圾。

人類要健康，“垃圾”不可少

人類的許多疾病都與基因的調控有關。在人體中，許多“垃圾DNA”的突變與復雜疾病如關節炎、共濟失調癥、癌癥、自閉癥和阿爾茨海默氏癥等的發生息息相關。因為垃圾DNA的一個重要作用是調節作用，控制著編碼蛋白基因的表達，這其中就包括許多疾病基因。許多被認為是“垃圾”的重復序列能夠激發某些反應，阻止特點基因被打開，造成功能基因的沉默。“基因沉默”機制對于細胞能否發揮正常功能非常重要，如果“沉默”不當，就會導致疾病。在很多情況下，不同個體對藥物的反應、對疾病易感性的差異，也是由一些特殊的“垃圾DNA”調節的。 除此之外，“垃圾DNA”還是DNA損傷的修復者。

利用基因調控能否治愈現階段的重大疾病，也是人們非常關注的問題。清華大學生物信息研究所的李衍達院士說，人類體內的癌基因和抑癌基因失衡會導致癌癥、糖尿病和帕金森癥。一些控制基因開和關的特殊蛋白，能專門識別基因附近的“垃圾DNA”，通過與它們的相互作用，參與基因的抑制與激活。因此，通過調控區的“垃圾DNA”對基因進行調控，就有可能達到治療疾病的目的。目前，從基因調控層面治療重大疾病的研究工作正在開展中。

2008年，新加坡基因組研究院（Genome Institute of Singapore）的科學家在報告中說，可能有很多“垃圾DNA”能控制癌癥和干細胞基因的DNA序列以及蛋白質組合。科學家發現，“垃圾DNA”中有一些一直重復的DNA序列，叫反轉錄座子，它們能在整個染色體中跳來跳去，當各種蛋白質類結構的轉錄因子把自己“捆綁”在這些重復的DNA序列上時，就能控制附近的基因。

近幾年的另一重要發現，是有關大型插入性非編碼RNA（large intervening non-coding RNAs，簡稱lincRNA）。這種RNA曾經被認為是基因組垃圾，而研究者發現lincRNA對癌癥、免疫信號和干細胞生物學特性都具有影響意義。麻省理工學院、哈佛大學醫學院、Koch高級癌癥研究中心等處的研究者發現了lincRNA的多種生物學功能。lincRNA不僅影響胚胎干細胞多能性的維持，還能影響細胞的增殖；更重要的是，有些lincRNA還是調節轉錄的關鍵影響因子。具有多種生物學功能的lincRNA在進化上非常保守，對生命體的健康以及疾病都具有重要的意義。該研究成果發表在2009年2月的《自然》雜志上。

在2012年最新一期的《美國科學院院報》上，來自因斯布魯克大學醫學院等科研機構的學者研究了人類基因組的非編碼區拷貝數變異（CNVs）對疾病特別是前列腺癌的影響。研究結果顯示，DNA的部分缺失引發兩個變種，使基因過度表達，從而導致了癌細胞的生長和擴散。威爾康乃爾醫學院病理學腫瘤學教授馬克?羅賓解釋說：我們以前認為只有制造蛋白質的基因能影響疾病，但這項研究表明，在我們基因組的非編碼區域出現的遺傳信息，也在癌癥的發展中發揮強有力的作用。看來，在攻克重大疾病的道路上，“垃圾DNA”將扮演越來越重要的角色。

人猿之別，奧秘就在“垃圾”中

黑猩猩是與人類血緣最近的動物，也是除人類之外智力水平最高的動物。盡管如此，黑猩猩與人類不論在體型、行為還是智力上都存在著巨大的差異。最新的一項研究證實，人與黑猩猩之間的差異，居然是由“垃圾DNA”界定的。

以前，科學家們一直認為人類和黑猩猩之間的巨大表型差異很容易解釋――兩個物種一定有著顯著不同的基因構造。然而，當二者的基因組被測序后，研究人員驚奇地發現，人類和黑猩猩基因的DNA序列幾乎完全相同。那么，是什么導致兩個物種之間形態和行為的諸多差異呢？

美國佐治亞理工學院的研究人員經研究確認，人類和黑猩猩基因附近的DNA大片段插入和缺失有著顯著的差異。這也許可以解釋兩個物種間的重要差別。

由佐治亞理工學院的生物學教授約翰?麥克唐納帶領的研究團隊已證實，雖然人類和黑猩猩基因的DNA序列幾乎相同，但在基因附近有眾多的能影響到基因“打開”和“關閉”的基因組“間隙”。研究表明，這兩個物種之間的基因組“間隙”，主要是由一種稱為反轉錄轉座子的類病毒序列的插入或缺失而造成的，并且已知這兩個物種的基因組約有一半都是由反轉錄轉座子構成的。

“這些基因間隙主要是由逆轉錄病毒樣的轉座子序列活動引起的。”麥克唐納說，“轉座子以前被認為是‘垃圾DNA’，很少或根本沒有功能。現在看來，它們可能是人類和黑猩猩如此不同的主要原因之一。”

麥克唐納的研究團隊檢測了這兩個物種間的基因組間隙，并證實了基因組間隙與這兩個物種的基因表達差異之間存在著顯著的相關性。麥克唐納說：“我們的研究結果基本上與以下觀點一致：人類和黑猩猩的形態和行為上的差異，大部分是由基因調控所致，而不是基因本身的序列差異所造成的。”該研究小組在2009年曾證實，人類高于黑猩猩的癌癥傾向可能是人類大腦體積增加的副產品，該研究成果促使了他們開展人類和黑猩猩的基因差異分析研究。

好戲連連，研究還在繼續

2003年人類基因組計劃完成之后，另一國際合作計劃――“DNA元件百科全書”計劃（簡稱ENCODE計劃）隨即開展。這項計劃由全世界11個國家80家科研機構35個小組的研究人員構成，用四年的時間詳盡地研究人類基因組一部分（1%）的全部生理功能。ENCODE計劃的研究對象包括：編碼蛋白基因、非編碼蛋白基因、調控區域、染色體結構維持和調節染色體復制動力的DNA元件等。他們的研究結果顯示，人類基因組中的大多數DNA都會轉錄成RNA，這些副本會普遍交疊。因此，人類基因組實際上是一個非常復雜的網絡，所謂的“垃圾DNA”片段即使有，肯定也非常少，而整個基因組是一個復雜的網絡系統，由單個基因、調控元件以及與編碼蛋白無關的其他類型的DNA序列一起，以交疊的方式相互作用，共同控制著人類的生理活動。美國《華盛頓郵報》在2007年6月的一期上寫道：11個國家的科學家共同努力，通過28篇論文證明，所謂的“垃圾DNA”一點也不是廢物，而是“在人所不知的任務上努力工作著……這是人類生物學上的一個里程碑”。

分子生物學發展的歷史告訴我們，“垃圾DNA”這一錯誤概念阻礙了科學進步。這可以看作是科學家因自己的無知而支持一個他們偏愛的理論，以正統科學阻礙客觀分析和壓制新的科學爭議的一個典型例子。2006年12月，國際后遺傳學會（International Post Genetics Society）決議否認了“垃圾DNA”一詞。該學會創始人安德魯?伯尼涅茲寫信給《科學家》雜志，建議該雜志以公開的方式宣布放棄“垃圾DNA”這個錯誤的名詞。《科學家》雜志的編輯接受伯尼涅茲的建議，在編者欄寫了《垃圾并非廢物》一文，認為所謂的“垃圾DNA”，其實是有價值的。

對非編碼DNA的研究仍在繼續著。如今我們已經知道，基因（編碼蛋白質的DNA序列）只不過是眾多具有特定功能的DNA序列類型之一。科學家們在基因之外的調控區域新發現的調控基因的位點數量，遠遠超過了基因的數量。雖然人們已經了解非編碼DNA的極小部分功能和作用,但離真正揭開非編碼區的神秘面紗和基因調控機制，還有很長一段距離。DNA的“百科全書”中還隱藏著大量的寶藏，這些寶藏中，也許就隱藏著解釋復雜生命的答案。

（作者為復旦大學在讀博士研究生）

進化論可以拋棄了嗎

科學理論之所以能稱為科學，首先它要能做出一些預言，而這些預言恰恰是要能夠被“證偽”的，也就是說這個科學理論做出的預言是有可能被事實的。只有滿足了“預言”和“證偽”這兩個條件，我們才能冠之以科學之名。

比如說我現在發現了一個科學規律：天下烏鴉一般黑。那我怎么證明這個規律呢？我可以大膽地做出一種預言，哪一天你跟我說你又在非洲的某個叢林里抓到了一只烏鴉，不用去看，我就敢說那只烏鴉是黑的。你每抓到一只黑色的烏鴉，就給“天下烏鴉一般黑”這個理論增加了一分可信度；而一旦有一天有人發現了一只白色的烏鴉，這個理論就不攻自破了。

在“垃圾DNA”這個例子中，遺傳學家大野 乾根據生物進化論做出預言，說不編碼蛋白質的DNA序列是生物在進化過程中遺留下來的無用序列，是沒有任何功能的“垃圾DNA”。然而，新近的研究卻證明事實并非如此，許多非編碼序列都是有功能的。按照上述標準，我們似乎可以說：進化論已經不攻自破了！然而，長久以來一統現代生物學理論體系的進化論，真的那么容易被嗎？