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「」基因是所有生命的底层逻辑

「」基因是所有生命的底层逻辑
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《基因启示录》 ， 仇子龙著 ， 浙江人民出版社出版 。
仇子龙
如果把所有的病毒列出来 ， 人类发展史看上去就是一部与传染病做斗争的历史 。这些直径约10-300纳米之间的微生物 ， 在人类不经意间就可以完成一次入侵 。我们人类大部分的疾病都是由先天或后天的基因突变引起的 ， 比如胎儿出生缺陷、遗传代谢性疾病、各类癌症等 ， 每个人身上的基因都是不完美的 ， 每一个人都可能因为基因缺陷而患病 。任何一个生物体都是由基因构成的 ， 基因是所有生命的底层逻辑 。在生命科学蓬勃发展的21世纪 ， 基因科学应该成为每个人的常识 。
在与病毒的斗争过程中 ， 科学家们学到了什么？
第一 ， 利用细菌的免疫系统 。2012年 ， 科学家发现细菌用来对抗噬菌体的免疫系统很厉害 。有4位科学家把细菌的这套基因武器成功地改造成了基因编辑系统 ， 可以用来改变基因 ， 改变DNA序列 。这套基因编辑系统非常强大 ， 可以修改动植物的基因 ， 最终我们也可以用基因编辑的方法来修改基因缺陷 ， 还可以为人类治病 。
第二 ， 利用病毒来造福人类 。病毒始终是人类健康的大敌 ， 那么有没有可能化敌为友 ， 让病毒为我所用呢？病毒是一类能对人体细胞及其它动物细胞进行有效感染的微生物 ， 病毒的本领是把自己的基因高效地放到宿主细胞里去 。所以 ， 病毒目前已经被科学家们改造成为进行基因治疗的主要递送工具 。比如 ， 有一些人患有因先天性基因缺陷引发的遗传病 ， 包括眼睛、血液、免疫细胞都有基因缺陷 。科学家们就利用病毒的特点 ， 改造病毒的基因组 ， 不让病毒自己复制 ， 把坏的基因都删掉 ， 把好的基因装进去 ， 然后用病毒作为载体 ， 就像一辆小货车一样 ， 拉着正常的基因送到病人体内来给人治病 。从2016年到2019年 ， 用改造过的这种无害病毒作为载体的基因药物 ， 已经被用于治病 ， 有很多基因治疗的药物已经上市了 。
人类如何利用基因改造生命 ， 治愈“不治之症”？
100年前 ， 人类社会的最大威胁是细菌和病毒引起的传染性疾病 ， 在找到抗生素、发明疫苗以后 ， 相应的疾病已经完全被控制住 。现在 ， 因基因缺陷导致的疾病成了人类最大的威胁 。在后信息时代的物质丰裕之时 ， 人类社会前进的最大限制就是基因 。因此 ， 科学家们正在操纵基因 ， 主动改造生命 。人类对基因的改造有两个主战场：
第一个主战场是通过操纵基因 ， 增强生产力 。基因操纵技术已经成了人类社会的重要技术力量之一 ， 又被称作基因工程 。基因工程有两个主要的应用场景 ， 一个是让其他生物为我们生产蛋白质药物 ， 另一个是改变动植物的性状 ， 为人类生产更多、更好的食物 。
基因工程在疾病治疗方面经过了两个时期 。基因工程1.0时代 ， 科学家运用重组DNA技术把基因转移给微生物 ， 为人类生产蛋白质药物 ， 比如胰岛素 。基因工程1.0还不至于影响人类社会走向 。基因工程2.0时代 ， 科学家把人体免疫系统的一系列基因转移到小鼠身上 ， 让小鼠生产人类抗体 ， 进而为人类的疾病治疗带来了革命性的影响 。基因工程2.0能利用动物生产对人体非常重要的抗体 ， 这是与人类性命密切相关的新一代蛋白质药物 。
什么是抗体？抗体是免疫系统用来对抗外来病原体的蛋白质 。每当病毒、黏性末端细菌入侵人体 ， 我们的免疫系统就会记住这些入侵者 ， 然后产生抗体 。抗体需要有抗原的刺激才会产生 。抗原和抗体之间的厮杀在人的一生中会发生许多次 。
抗体药物在人类药物史上处于什么地位？在蛋白质药物和抗体药物出现之前 ， 药物一直是用化学方法合成的 ， 而掌握了基因工程技术之后 ， 我们可以成功生产蛋白质药物 ， 还可以用免疫系统的精确制导导弹——抗体来作为药物 。抗体药物现在仍未普及 。基因工程的革命才刚刚开始 ， 它的未来与每个人息息相关 ， 是人类社会继续向前发展的又一巨大推动力 。


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