导语
如果说21世纪是生物世纪,身在其中的每个人,注定不会只是看客而已。随着基因技术的发展,人工合成DNA已成为可能,比如微生物发酵方式制备治疗疟疾的青蒿素,已成为量产的常规方式。DNA合成已经在生物多样性、医疗、农业等方面对我们产生了影响,普通大众也享受着合成技术带来的便利。探究这一技术的奇妙之处,得从那些历史画卷中的动物说起。
神奇动物在这里于9月22日正式开幕的我国首个且唯一国家基因库,被绿色掩映的退阶式建筑进门处,静立着一只高大的神奇动物——已灭绝近万年的猛犸象,在基因科技飞速发展的今天,它竟有可能重新复活!
不只是猛犸象,“长江女神”白鳍豚、渡渡鸟、恐龙......都可能在不远的未来上演“博物馆奇妙夜”。通过合成与编辑及相关辅助技术复活已灭绝的物种,也许将成为保持生物多样性的一种方式。
脑洞大开的合成科技DNA合成技术的进步令科学家们“脑洞大开”,他们发起了“人类基因组合成计划”,表示要在10年间“在一个细胞系里合成完整的人类基因组”。当然,要真的实现人造人,学界还有很远一段路要走,不符合生命伦理的实验或应用也会受到严格限制。
目前,DNA合成已经应用在一些领域,比如DNA存储,把一整套莎士比亚的作品存进小小的DNA中已非难事,哈佛大学医学院教授GeorgeChurch的团队已经开发出能将信息永久储存在活体细胞中的技术,这些记载着数据的微生物还能将信息遗传给下一代。研究者表示,这表明科学家们“能够教会一个细菌识别、提供信息乃至杀死它内部的其它微生物,或者提供一份基因表达记录”。
国家基因库合成与编辑平台负责人沈玥认为,“从技术角度来看,DNA合成的成本有望降到一个可控的水平,甚至是几分钱。”在未来,DNA合成不仅能应用在生物多样性保护上,在农业育种、精准医学、绿色制造、环境检测与治理等方面,DNA合成都能发挥作用,让植物成为我们想要的形状,帮助患者开发个性化药物,改造合成专门检测重金属超标的微生物,是“生命科技让生活更美好”的最佳诠释。
合成技术在中国国际上,基因组合成的发展日进千里。
酵母与我们的生活关系密切,制做面包、馒头,酿酒等都离不开它。早在年,它的基因组已经被测定,是第一个被测序的真核生物。世界首个真核生物“酿酒酵母基因组合成(Sc2.0Project)”计划中就有中国机构的身影。如今,在该项目全球协作组的努力下,该计划已有五条染色体完成了全合成及功能验证,正致力于选育在温度、酸碱度等不同发酵条件下明显有生长优势的菌株,用于实际生产应用的开发,如食品改良、生物燃油等。
SC2.0项目可以令研究者更加透彻地了解机体的生命系统,如生物学机制、生物学反应、对各种环境的适应性以及进化过程等,对基因工程的化学应用和对人类健康和环境的维护也具有非常重要的意义。
科技是柄双刃剑,新技术的出现都会伴随质疑,但运用技术的个体与组织才是影响世界的关键。“DNA合成应用潜力巨大,而与之相对的生物安全问题,在国内仍缺乏足够的重视。科技发展遵循基本的规则,公众能更好地理解技术,二者共同打造一个人与自然协调发展而非人工主导的世界,让新技术更好地为人类服务。
相信不远的未来,我们都能从DNA合成技术中受益。我们能很便捷地读取某一新奇事物的DNA,即时地传到实验室中,通过合成技术将这一物种复制出来,体验掌握自然奥秘的欣喜。更重要的,这一技术将渗透我们生活的方方面面,让我们能更好地把握自身健康,人类社会与自然环境和谐发展。
中山大学达安基因股份有限公司
全国基因检测首家上市公司(股票代码:);
全国首批肿瘤诊断与治疗基因测序临床应用试点单位之一;
拥有卫生部医药生物工程技术研究中心、临床医学分子诊断国家地方联合工程实验室;
在“非典”期间率先开发出SARS试剂,抑制疾病。
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