基因与你我他 -王渝生-第1章

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　　主讲人简介
　　中国科技馆馆长，1966年毕业于四川大学数学系，1981年毕业于中国科学院研究生，获理学博士学位，中科院自然科学史研究所研究员，中国科协全国委员会委员。
　　内容简介
　　基因这个词汇是英文Gene的一个音译，也是意译。它的本意是决定一个生物性状的全部生命现象的基本因子。20世纪以来，科学技术突飞猛进，科学跟我们每一个人息息相关。就像基因技术、基因工程它牵涉到我们每一个人的方方面面，它牵涉到我们每一个人的生活、生产和社会，可以说基因与各个方面都有关。
　　下边我就想稍微细致一点分分类，我刚才讲了基因跟这么多有关，我挑选几个，基因跟我们，基因同你我他之间的关系。我想讲五个关系：第一，我讲一讲基因和健康的关系；第二我讲一讲基因同社会的关系；第三我讲一讲基因同产业的关系；第四我讲一讲基因同世界的关系；最后第五我讲一讲基因和未来的关系，所以我打我们探索了人类的遗传的奥秘，探索了DNA的分子结构，那我们也要画出一张图来。
　　这张图它是来自于我们的祖先，伴随着我们的一生，同时也传给我们的子孙后代，这张图，就是人类遗传基因DNA分子的序列图。这张图从1990年开始，有美国的、有英国的、有日本的、有德国的、有法国的，最后还有中国的，我们这六个国家的科学家共同努力，花了十年的时间，在2000年6月26号，这个序列图，基本框架图完成公布于世。那么中国科学家从1999年9月份才拿到第三条染色体的短壁上的三千万个碱基对的测序任务，所以我们叫做中国科学家参予人类基因组测序1％。我们现在除了有一些科学家在研究基因，在绘制人类基因组图谱，我们社会上的每一个人也要了解基因，也要了解我们自己的这一张图。所以的的确确这个基因与你、与我、与他，与我们的现在、与我们的未来、与我们的社会、与我们的世界都息息相关。本期《百家讲坛》中国科技馆馆长王渝生，将为您讲述《基因与你我他》。
　　全文
　　大家好，我今天讲演的题目是《基因与你我他》。这个基因它是英文Gene的一个音译，也是意译，它的本意是决定一个生物性状的全部生命现象的基本因子。所以基因这个翻译既是音译，意译也很确切，可以说是科学名词的中文翻译的一个绝妙的例子。基因这个词汇的出现不到一百年，我们知道，在19世纪的时候，孟德尔他是通过豌豆杂交实验，来研究生物遗传的规律。那么20世纪20年代，美国的遗传学家摩尔根，他就提出了基因这样一个遗传的名词。一直到了整整半个世纪以前，也就是1953年的3月份，美国有一位年轻的生物学博士叫沃森，在英国剑桥大学卡文迪许实验室，有一位物理学研究者叫克里克，当时沃森25岁，克里克37岁，他们在卡文迪许实验室里边搭起一个像麻花、像梯子一样的东西。说这就是人类遗传物质DNA分子的双螺旋结构，那么4月份就发表。所以迄今为止刚好是半个世纪，我们说遗传物质DNA的分子双螺旋结构的发现，是20世纪的四大科学发现之一。我们科学是人类认识自然，认识社会一种系统化的知识体系，科学是对规律的发现。
　　那么20世纪我们人类研究天、研究地、研究物、研究人，有四大科学发现，那就是宇观世界的宇宙大爆炸模型，微观世界的物质结构夸克模型，宏观世界的大地构造板块模型和对我们人类自身，对生物界的遗传现象，所发现的DNA双螺旋模型。所以这四个模型是我们人类20世纪的四大科学发现，对这些模型不断地进行观察实验，严密的逻辑推理，慢慢地建立理论，完善充实成学说。
　　同样从另外一个意义上来讲，我们常常说20世纪人类有三大科学工程，就是到了20世纪科学的发展，已经不像过去是某一些科学家，自己个人的行为。有时候需要社会，需要科学家共同体，甚至需要国家的参与，来发动大家一起搞大科学。那么二十世纪呢，应该说有三大科学工程。
　　第一是20世纪40年代的曼哈顿原子弹工程，第二是20世纪60年代的阿波罗登月工程，第三个工程就是我们20世纪90年代，一直延续到现在的跨世纪的科学工程，就是人类基因组计划。我们知道基因这个东西很奇怪，我们把它称为人类遗传的一个载体。因为呀，我们每一个人，在座的生下来不像妈妈，就像爸爸，对不对？要一个都不像，总是有点问题，种瓜得瓜，种豆得豆，各个生物群体的性状不一，每一个个体也不一样，那么这是有一个东西在作怪。我们人类总是不断地去探索新的世界，探索未知的领域。比如说发现新大陆，发现美洲，于是我们在地图上就画上一个美洲。那同样的道理，我们探索了人类的遗传的奥秘，探索了DNA的分子结构，那我们也要画出一张图来。这张图它是来自于我们的祖先，伴随着我们的一生，同时也传给我们的子孙后代，这张图，就是人类遗传基因DNA分子的序列图。这张图从1990年开始，有美国的、有英国的、有日本的、有德国的、有法国的，最后还有中国的，我们这六个国家的科学家共同努力，花了十年的时间，在2000年6月26号，这个序列图，基本框架图完成公布于世。那么人类的遗传基因主要是在细胞核的23对染色体上，一共有30亿个碱基对。那么中国科学家呢，从1999年9月份才拿到第三条染色体的短壁上的三千万个碱基对的测序任务，但是我们不到一年的时间，就保质保量的完成了，所以这三千万个碱基对相当于人类全部基因组的31个碱基对的百分之一，所以我们叫做中国科学家参予人类基因组测序1％。再过了半年多，到了2001年的2月12号，那么六国科学家又公布了人类基因组的精细图，而且有了初步的研究结果。发现我们人类的基因不是像过去估计的那样，有六万至八万个，好像只有三万到三万五千个。所以我们中国科学家一直在人类基因组研究过程当中，居于世界的前列。大概我们对大规模的基因的测序能力，仅次于美国、英国和日本，居世界第四位。因为我们中国古代就是一个生物学比较发达的国家，首先中国是世界四大文明古国之一，早在七千年前，就有浙江的河姆渡的农业的起源，所以我们农业文明，至少有六、七千年的历史，我们有文字所记载的文明史，也有四五千年的历史，所以我们经常讲中华文明上下五千年。
　　那么我们中国的农业，一直比较发达，可以说在一百多年以前，我们国家的农业精耕细作，科学技术，生物技术，都有很多世界第一。那么远的不说，说近的。我们二十世纪以来，特别是中华人民共和国成立以来，我们人工合成胰岛素、核糖核酸、杂交水稻，这些生命科学和生物技术的研究都居于世界的前列。我们既加入了人类基因组计划这样一个全球性的工作之后，我们国家自己，比如说在水稻基因组的测序方面，和其他的基因研究方面，也是走在世界的前列。
　　那么关于现在生物技术，生物工程的比如说像克隆技术，那么我们克隆牛、克隆羊，这方面的研究，也在世界比较领先。因此基因这一个词汇出现，基因这个生物工程技术的出现，距离我们还时间是很近的，也就是说，DNA双螺旋结构的发现，也才半个世纪。
　　我们这个科学家发现人类的细胞里边有两种工具酶，它可以把基因剪切并且粘贴，这样我们就有一种基因重组技术，有了基因重组技术我们就可以把它应用于我们的医疗、我们的医药、我们的农业、我们的生物学，有了基因治疗，有了转基因的这种生物，转基因的食品等等。所以这个基因科学技术，基因工程的发展，是几十年的历史，我过去读大学的时候，还没有听说过有基因工程，也是以后读研究生，现在工作，过后我才逐渐地学习和了解到的。
　　我们知道，20世纪以来，科学技术突飞猛进，科学技术的发展，越来越呈现出科学技术社会化，社会更加科学技术化。所以我们现在有一门学科方兴未艾叫STS，研究科学技术和社会的关系，而且我们发现科学很不神秘，科学就在我们的身边，科学跟我们每一个人息息相关。就像基因技术、基因工程它牵涉到我们每一个人的方方面面，它牵涉到我们每一个人的生活、生产和社会，可以说，基因与各个方面都有关。我们可以举出以下这样一些题目，基因与健康、基因与疾病、基因与长寿、基因与专利、基因与法律、基因与道德、基因与伦理、基因与军事、基因与恐怖、基因与社会、基因与世界、基因与未来等等。所以，你说基因与你我他没有关系吗？那关系是非常密切的。所以呢，我们现在除了有一些科学家在研究基因，在绘制人类基因组图谱，我们社会上的每一个人，也要了解基因，也要了解我们自己的这一张图。坦率地讲可能不用太长的时间，当一个新的生命通过十月怀胎，一朝分娩，降世在地球上之后，医院就可以拿一张图，这一张图就记载了这一个新的生命的他的今后的全部生命过程中所要遇到的情况，他有没有什么遗传病？他将来身高多少？会不会发胖？可能死于什么疾病？寿命是多长？只不过是这样一种信息，这样一张图，到时候交给他父母呢？还是交给国家？还是将来长大了过后交给他的领导？还是交给他的律师？所以说这个基因跟社会是紧密相关的。
　　好了，下边我就想稍微细致一点分分类，我刚才讲了基因跟这么多有关，我挑选几个，基因跟我们，基因同你我他之间的关系。我想讲五个关系，第一，我讲一讲基因和健康的关系；第二我讲一讲基因同社会的关系；第三我讲一讲基因同产业的关系；第四我讲一讲基因同世界的关系；最后第五我讲一讲基因和未来的关系，所以我打算讲这五个方面的问题。
　　首先我讲一讲基因同我们健康的关系，那么也跟疾病，也跟长寿有关，那么人类的疾病的发生，过去我们认为有一些是先天的，有一些是后天的。那么先天的可以算是基因病，现在通过研究的深入，我们发现人类的所有疾病，它的发生，都直接或者间接跟基因有关。所以从某种意义上来讲，都可以称为是基因病，当然疾病的发生和发展，它是基因和环境因子相互作用的结果。并不是说，这种基因病我们就不可能回避它，或避免它。那么我们通过环境因子的改变，通过基因治疗，我们也可以解决问题。人类基因组计划的实施，有助于我们了解基因，揭示人类健康和疾病发生的关系，通过调节生活方式，改善生活环境，能够达到预防疾病，和治疗疾病的目的，但是首先我们要认识到疾病与基因有关。
　　另外我们国家现在生活条件越来越好，有三种疾病，或者说不健康的状态比较普遍，一个是肥胖，一个是高血压，一个是糖尿症，这个肥胖症，城市儿童里边超过了10％，高血压呢，在我们中国人当中有11％以上，糖尿病呢，几年前所调查的结果都有6。4％，所以我们有时候把糖尿病说成是富贵病，因为吃得太好了，那么这三种病它们发病的机理，它们的诊断治疗都有待于对基因的进一步研究。此外流感、艾滋病，实际上也是身体基因与病原基因相互作用的结果。
　　最后，我讲一下基因与性别，性别男女归根结底是由基因决定的，它是决定于男性的关键基因是存在于Y染色体上的特殊位置，所以它与许多别的基因一道来决定人的性别。刚才讲到了，正常的女性她的第23对染色体都是XX，而男性是XY，至于1到22号的染色体都是常染色体。所以性别的决定，就是男性的第23对染色体里边的Y染色体，这是我讲的第一个问题，就是基因与健康，基因跟很多疾病有关，基因跟我们的健康有关。
　　第二个关系我讲一下基因与社会，就是基因呢，它不仅影响我们每个人的健康和生活，对基因的了解牵动到千家万户。而且基因还带来了一些新的社会问题，它冲击了我们人类社会的方方面面。所以我们应该怎么样来面对自己的基因呢？我这个地方要讲几个方面的问题，一个是个体识别，它跟社会密切相关，我们在座的每一个人有这么大的差异，相貌都各不相同。但是我们的基因，3万多个基因当中99。9％以上的基因都是相同的，只有不超过千分之一的基因的差异可以相互区别。那么人类基因组计划提供的遗传标识呢，使得有一点点血样，一点点包括表皮细胞的脱落或者一根头发都能够及时地进行你的DNA的分析。同时如果我们建立了一个人的DNA指纹的数据库，这个指纹是一个比喻，就好像我们每一个人都可以有指纹来代表自己的身份，那我们每一个人的DNA也可以代表我们的身份，所以叫DNA指纹，那我们就可以验明正身。所以，以后你的身份证，你的驾驶证，你的信用卡，也可以用上你的DNA的标识。那么刚才我曾经说过，基因跟社会的保险、法律这些有关。
　　那我现在要讲一讲基因与保险，就是说，比如说我们知道基因的信息跟人的生老病死密切相关，你会有什么遗传病？你有没有长寿基因？这应该说是一个人最重要的个人隐私，那么谁有权看到这些信息？谁有权保管这些隐私？是你自己？是你的家人？你的父母？还是你的医生？是你的老板？是你所在的单位？还是政府？所以这牵涉到一些法律问题，立法问题。那么由于这个某些基因的存在，使得有一些人患有遗传病或者先天的残疾。但是，正是因为有一些致残，患病的某一些基因的突变，又使得人类能够对抗一些更为严重的疾患。所以说患有遗传病或者先天残疾的人，是为了整个人类的生存质量的提高，承受着常人难以接受的痛苦。所以我们对他们应该给予更多的关爱和尊重，而这些人当中也不乏卓有成就的人。比如说著名的英国物理学家霍金，前一段我们召开国际数学家大会的时候，他坐在轮椅上来给公众做讲演。正是因为这些人身上所带有的所谓有害的基因，又能够去抵抗人类其他一些疾病，成为有益的基因。所以我们也不能够笼而统之的把这些所谓有害的基因统统地绝灭，那么对这样一些由于所谓有害基因患了病的人，我们社会上应该给予更多的关爱和尊重，而不是我们去消灭一切致病的基因。能不能够消灭是一个问题，我们是不是必须消灭，这又是一个问题。这些问题不仅跟医学有关，也跟我们的社会有关。另外我们又讲了，既然我们人的性别也是由基因决定的，那我们能不能够为自己设计一个理想的孩子呢？当科学的发展使我们能够随意地选择自己后代的性别是男还是女的时候，我们是否意识到这样的选择将会给我们的社会造成什么后果。造成性别的不平衡，所以基因的科学技术的发展不仅仅是一个科学的问题，它还牵涉到我们人类社会的方方面面，值得我们很好地进行一些理性的思考和一些人文方面的思考。
　　第三我讲一讲基因与产业的关系，人类基因组计划一开始，就定位于带动整个生命科学的研究，和整个生物产业的发展。基因诊断、基因药物、农业、能源、环境保护、材料工业等等，都需要基因，生物产业将成为国民经济可持续发展的重要的支柱产业之一。我们有几句话：科学要技术化；技术要产业化；产业要生态化。当今的科学技术的发展