从《物种起源》问起

1. 什么是变异?

答:生物书上说“基因突变是生物变异的根本来源”,它包括可遗传的和不可遗传的变异。由于环境影响和基因型之间相互作用,表现为种群的个体表型变异、环境变异、遗传变异,这是生物进化的一个主要因素。

x战警们和漫威的部分英雄们,就是变异之后的产物。


2. 定向变异都是好的吗?

答:踩着无数的牺牲品的尸体,才有了金刚狼和死侍这样极少数的幸运儿,不要侥幸认为自己会成为故事的主人翁,主角光环什么的,不存在的。


3. 故事里的主角们都是通过改变基因从而变异,基因是什么?DNA和染色体又是什么?

答:这里用电子学来进行类比,电子学上,计算机可以识别的语言是二进制,即0和1,一个比特就是单个的二进制数值0或1,一个字节有8个比特。在这里,对人类来说,也有一套可识别的语言,与比特这个概念对应的是AGCT四种碱基,由这四种碱基对构成的“字节”,就是我们所谓的DNA。

对计算机来说,一个字通常由一个或多个字节构成,换到人类身上,由一个或者多个DNA构成的“字”即为基因。基因支持着生命的基本构造和性能。存储着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡等过程等全部信息。

染色体是比基因更大一层的单位,但其本质,还是由DNA序列组成。人体一共有46条染色体,它们一般成对出现,所以,通常又说,人体中含有23对染色体(22对常染色体和1对性染色体)。


4. 细胞和染色体的关系?

答:人体细胞约有40万亿——60万亿个,平均直径在10微米到20微米之间。其中每一个细胞中都包含有23对染色体。


5. 基因密码(基因序列)是怎么一回事?

答:还是以计算机为例,不同的二进制编码,意味着不同的命令,DNA编码也一样。可以假设,上帝手中有一套人类编码手册,上面记载了不同的编码代表的不同意义。这样说还是有点抽象,那就拿我参与的ISO22077医学信息编码规则来简单比喻一下。

这一套编码规则中把信息按照TAG-LENGTH-VALUE来规定。TAG可以通过查表来得到这包数据的属性,或者说用途,LENGTH规定了所有这个属性下的数据包长度,VALUE即具体的数据再现。

例如:当计算机读到01 04 10 BE C1

01 1B 08......这一串字节的时候,通过查表可得,01是心电图的TAG,04是说这之后有且仅有4位和心电图有关,即10 BE C1 01,再之后的1B又是另一个属性的TAG。一包数据的第一个TAG尤其重要,它需要保证整个解码的过程不会出现错位等事故。(这只是编码规则的一种表现形式,当然,人脸识别等生物信息数据也提供了另一种编码方式,即没有TAG的层层递进,规定死长度的模式。参见ISO19794-5)

人类基因编码也一样,存在规定好的TAG,虽然99%的TAG所代表的属性已经被破解,但仍然存在1%没有被破解的TAG。


6. 什么是基因编辑?

答:基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行“编辑”,实现对特定DNA片段的增、删、改。也就是说,当我们知道TAG之后,可以对其后的VALUE值进行相应的修改,从而达到某种治疗、预防、增强或减弱的目的。从技术上来讲,世界上很多科研机构、实验室都可以完成该实验。


7. 基因编辑的最佳时段是什么?

答:受精之前。说一个人基因出了问题,也就是说这个人身上的每一个细胞中的染色体都出了问题,想要矫正这种问题,40亿万个细胞单独去修改显然是一件不可能的事情。那么,人都是由受精卵发育而成,受精卵又仅需要精细胞和卵细胞这两个小可爱就够了,所以,修改一个人基因的最佳时期,就是仅仅只用修改这两个细胞的时候。


8.为什么是针对HIV的基因编辑,而不是癌症或其它?

答:因为简单。说实话,HIV并不是一种大众间普遍存在的绝症,相比而言,癌症的发病率更高,但是为什么某教授拿HIV 做实验而不是癌症呢?因为HIV 的TAG容易被识别啊,而且还被证明确实有效啊,与之相对,不同种类的癌症,对应的不同TAG的DNA ,对太多DNA进行修改的话,保不准会出现什么差错,仅仅只是为了出名而已,何必去破解癌症的基因的密码呢。

从基因角度治疗多种癌症的药物也是有的,近日,由拜耳公司研发的VITRAKVI就是一种广谱的抗癌药,它能够治疗肺癌,乳腺癌在内的17种癌症,治愈率在75%左右,但是,这仅仅只是针对NTRK基因突变引发的肿瘤。这个NTRK的突变只占到所有肿瘤发病类型的1%。所以,想要通过基因编辑来消灭癌症,还有很长的路要走。


9. 基因编辑会有什么影响?

答:现在小孩的烦恼可能只是他想要当律师,但父母逼着他成为了医生,这仅仅是一个职业或者方向的物理量改变。但是基因编辑之后,也许他想要的是一双飞上高空的翅膀,父母却给了他一对畅游海底的鱼鳃。

对单个DNA片段进行修改可能确实能增强或者改变某一特性,做过基因测试的人都能清楚的知道,哪一个TAG对应的哪一种属性,比如通过修改基因DRD2,能够改变人错误学习的能力,通过修改基因FoxO3a能够改变寿命的长短,通过修改基因NCAN可以变成语言天才。

通过对已知基因的修改,我们确实可以制造出理想中的天才,或者杀人不眨眼的噩魔。但是,染色体是一个长链的结构,修改了其中已知的某一段,一旦其后紧接着未知的TAG,很可能就出现解码错位的问题。在单个个体解码错位也许性状还不明显,一旦个体繁衍出下一代,与另一段同样解码错误的染色体相结合,出来的不知道会是什么怪物。

人类经过数亿年的演变,基因池趋近于一个较为稳定的状态,一旦修改基因混入其中,没有人能知晓会发生怎样的变异,因为基因并不是人类特有的概念,大多数动物和植物也都有,也许变着变着,这个被称作“人”的物种就从此消失了。


10.科技带来进步还是毁灭?

答:漫威告诉我们,富人靠科技,穷人靠变异,但归根结底,还是要靠科技。你看蜘蛛侠,虽然被蜘蛛咬了,还是得靠钢铁侠给的蛛网发射器。

一直很佩服科幻小说的作家,他们就像先知一样,七八十年前写的小说,很多技术在当今已经实现,而且还是我们已经习以为常的技术,从原始的古石器时代发展到今天的电气时代,甚至是量子时代,科技的飞跃不是一点两点。很多技术,原理上来说其实都可以实现了,但是大部分科学家不会去做,因为做出来的东西,也许会是自取灭亡,但是不可否认,科技,尤其是医疗的发展是建立在人命的基础上。科技总是要进步的,只是希望在进步之前,先定好准则与标准,约束可能存在的毁灭。最后,努力成为标准的制定者吧,毕竟,适者生存、物竞天择,这是《物种起源》教给我们的道理。

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