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人类基因工程究竟到了什么程度?

在漫威电影《美国队长2:冬日战士》里有这样一个情节,有位叫做佐拉的博士发明了一种算法,它是一个基于大数据的程序,可以根据每个人的消费记录、浏览网站、电话记录、学校成绩等内容来判断这个人的性格特点,并预测他会不会成为危险分子,如果是的话,可以通过神盾局的超级无敌大杀器远程定位,直接击毙。在电影中,神盾局被九头蛇控制,妄图利用这套设备消灭所有反抗九头蛇组织的人,不过他们的如意算盘被美队破坏了。

这个算法有点科幻,虽然大数据的应用范围越来越广,但根据大数据来判断一个人的性格并预测他的行为听起来着实有点不靠谱,假如这里换个算法,把大数据换成基因图谱,会怎样呢?

今天给大家介绍本科普书,名字叫做《基因传》,作者悉达多·穆克吉,是位印度裔美国人。

本书从公元前的哲学家、数学家毕达哥拉斯讲起,一直讲到2015年以后,书挺厚,但读起来挺有意思,有的故事很心酸,有的故事很吸引人,丝毫不输于顶级推理小说。心酸的故事如孟德尔,他就是个悲剧。自从人类发现父子相像后就没有停止过对遗传秘密的破解,但在孟德尔之前,人们都认为遗传是一个混合过程,有人认为遗传信息在血液中,有人认为细胞中存在着缩微人,但不管怎么讲,他们都无法将人类生孩子这件事讲的明明白白。后来孟德尔出现了,他通过实验发现,纯种高株豌豆的种子种下之后,只能长出纯种高株豌豆,纯种低株豌豆的种子种下之后,只能长出纯种低株豌豆,两者杂交的种子种下去,长出的全是高株豌豆,低株豌豆竟然消失了!杂交到第二代,低株豌豆竟然又出现了,且高株豌豆与低株豌豆之比为3:1(提示:高株为显性基因,低株为隐性基因)。孟德尔反复做豌豆的杂交实验,最后得出结论:人体中有一种物质,它专门控制遗传信息。不过这仅仅是逻辑推理而已,当时的观测技术水平无法验证这个问题的真伪,孟德尔因为不是科班出身的生物学家,又没有显赫的背景,因为这一言论成为大众嘲笑的对象。直到孟德尔逝世十几年后,人们才发现他的伟大,把他尊为“现代遗传学之父”,他所谓人体中专门控制遗传信息的物质后来被称为基因。

吸引人的故事如“DNA双螺旋结构”的发现,DNA的结构模型是生物学上的一大谜题,全世界的科学家都想破解它,他们是纯靠二维照相+想象来构建这个模型的,首先我要承认自己的无知,我不太明白那个年代的科学家们为什么不用电子显微镜直接观察,是精度不够?还是别的什么原因?反正他们是用一门被称为“晶体学”的学问来研究的,有学过立体几何的,可能会很容易理解晶体学的原理,大致是这样的:从一个角度利用X射线拍摄DNA,得到一幅二维图像,然后再从另外的角度拍摄,得到第二幅二维图像,就这样不断拍摄,不断得到二维图像,然后靠着想象把二维图像变成三维模型,再拿着三维模型去验证,如果不对,那就推倒重来。做工程的伙伴们,经常会遇到“三视图+轴测图”的图纸,那就更容易明白这个原理了,不过那都是模式化的东西,几乎用不到想象,而这个“DNA双链互补双螺旋结构”没有任何可参考的东西,全凭想象,老实讲,给我三维模型,让我画平面图我都来不了,当时的科学家们真的是殚精竭虑,想搭建出这个模型,然后一举成名。那个时候的竞争相当激烈,在作者的文字中,仿佛你也回到了那个年代,跟着他们一起思考DNA结构的秘密。这个秘密最后由沃森、克里克揭晓,他们因此获得了1962年的诺贝尔生理及医学奖。

后来,人类关于基因研究的步伐越来越快,1985年,美国率先提出了人类基因组计划,世界各国相继加入,我最关心的问题是:人类基因组计划从提出到现在已经过去了30多年,这项研究究竟到了什么地步?作者假设了一个实验:对10万名儿童的基因组进行全面测序,然后针对每位儿童创建出包含全部变异与功能元件组合在内的数据库,于是得到这些儿童的遗传图谱,再假设某种计算引擎能够对来自遗传图谱的数据进行挖掘配对,那么就可以根据这些结果做出预测。目前遗传图谱可能的应用范围包括低出生体重儿、学龄前学习障碍、青春期短暂躁动、青少年迷恋、婚姻、出柜、不孕症、中年危机、成瘾倾向、左眼白内障、早秃、抑郁、心脏病以及晚期卵巢癌或乳腺癌等。作者称“虽然这种实验在过去简直无法想象,但是计算技术、数据存储与基因测序的协同作用将使其在未来成为可能。”这样的实验如果被居心叵测的人如九头蛇组织控制,那后果不堪设想。

现在世界上已经有了转基因植物,也有了转基因动物,就差转基因人了,有的国家禁止科学家拿人类胚胎干细胞做转基因这档子事,但也有国家对这种事持开放态度,不难想象,未来的未来,对人类基因的全面改造很有可能上演,至于会不会出现像《生化危机》那样的后果,恐怕只有天知道吧。

英国有位遗传学家,叫做约翰·萨尔斯顿爵士,他对智能生物“学会解读自身指令”导致的哲学困惑感到十分惊诧,这个问题就如同智能机器人开始学习编写自身指令一样,简直令人无法想象。

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  • 原文链接http://kuaibao.qq.com/s/20180217A01L3Q00?refer=cp_1026
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