发布时间:2014-08-11 12:00 原文链接: 如何从“种子”中探索生命密码?

  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

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,基因药物的发明专利是生物医药产业的源头,基因就是财富。谁拥有基因药物的专利,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

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

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。

相关文章

入狱19年后,科学家发现新证据或为她脱罪

遇到极小概率事件是中头彩吗?澳大利亚的KathleenFolbigg绝不会这么认为。她有可能是有史以来全球最不幸的女性之一:她18个月大时,父亲因杀死母亲而服刑,之后在孤儿院长大;婚育的4个孩子全部夭......

新研究:来自母体的细胞可调控子代免疫系统

包括人类在内的哺乳动物的子代出生后,体内依然保留着一些来自母体的细胞。日本东京大学近日发布公报说,该校研究人员经动物实验发现,这些细胞起着调控子代免疫系统,避免免疫系统过度活跃的作用。包括人类在内的哺......

花椒基因组进化和适应性演化研究获进展

中国热带农业科学院香料饮料研究所(以下简称香饮所)热带香辛饮料种质资源研究室在中国花椒基因组进化和适应性演化研究方面取得重要进展。研究团队在实现竹叶花椒和红花椒基因组的高质量拼接和染色体锚定的基础上,......

研究人员发现基因治疗中枢神经系统疾病新途径

一种名为AAV.CPP.16的腺相关病毒变体,能够有效通过中枢神经系统的血脑屏障,递送药物至大脑与脊髓,有效治疗患有恶性胶质瘤的实验小鼠。近日,发表于《自然-生物医学工程》的一项研究成果,为基因治疗中......

科学家利用机器学习解开临床癌症样本中的基因组密码

分析癌症基因组中的突变过程有助于在早期发现和准确诊断癌症,并可以揭示某些癌症患者对治疗产生耐药性的原因。临床癌症样本是一个巨大的资源,可以为分子诊断技术提供更全面的支持,使特定的癌症患者与适合的癌症疗......

二十大时光丨中原粮仓和一粒种子的故事

十月,豫北的秋色一片金黄,这是丰收的颜色。黄河北岸再向北,进入新乡延津县,一座金黄的巨型麦穗雕塑辅以“中国第一麦”五个大字,将这里与“中原粮仓”紧密联系在了一起。记者前往目的地延津县塔铺街道办事处大柳......

重磅!上海打造5000亿未来产业,重点布局基因细胞治疗

近日,为了贯彻落实创新驱动发展战略,全力做强创新引擎,培育发展新动能,打造未来产业创新高地、发展壮大未来产业集群,上海市人民政府制定并印发了关于《上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案》......

全球生物库荟萃分析推动全基因组关联研究

历史上,人类基因的相关发现主要源自欧洲血统的人身上,如何将这些发现很好地转移到其他非欧洲人身上,仍然是一个悬而未决的问题。目前,一个由来自四大洲的23个生物资料库组成的合作项目,正在揭示这种多样性的缺......

遗传发育所等通过多重基因编辑实现番茄果色的快速定制

水果和蔬菜的颜色是园艺作物重要的外观品质。五彩缤纷的颜色不仅给人以美的视觉享受,而且影响消费的购买欲望。以全球产量最高的蔬菜作物番茄为例,我国南方的消费者喜欢红果番茄,而北方的消费者则更钟情于粉果番茄......

赛业生物与纽福斯达成眼科基因治疗AIAAV衣壳开发合作

1、三手烟或可导致皮肤疾病三手烟是指烟草烟雾在物体表面或粉尘中残留的污染物,它可以附着在头发、衣服、家具、地毯等各种物体的表面,并持续存在很长时间。近日,美国加利福尼亚大学瑞文赛德分校(Univers......