基因编辑革命先驱者詹妮弗·杜德纳讲述CRISPR技术的发现历史,作用机理个应用前景
什么是基因编辑?
排放冷却是对流冷却的另一种。与再生冷却不同,用于排放冷却的冷却剂对推力室冷却吸热后不进入燃烧室参与燃烧,而是排放出去。直接排放冷却剂会降低推力室比冲,因此需要尽可能减少用于排放冷却的冷却剂流量,同时只在受热相对不严重的喷管出口段采用排放冷却。还有一种是辐射冷却,其热流由燃烧产物传给推力室,再由推力室室壁想周围空间辐射散热。辐射冷却的特点是简单、结构质量小。主要应用于大喷管的延伸段和采用耐高温材料的小推力发动机推力室。在组织推力室内冷却时,是通过在推力室内壁表面建立温度相对较低的液体或气体保护层,以减少传给推力室室壁的热流,降低壁面温度,实现冷却。内冷却主要分为头部组织的内冷却(屏蔽冷却)、膜冷却和发汗冷却三种方法。推力室采用内冷却措施后,由于需要降低保护层的温度,所以燃烧室壁面附近的混合比不同于中心区域的最佳混合比(多数情况下采用富燃料的近壁层),造成混合比沿燃烧室横截面分布不均匀,使燃烧效率有一定程度的降低。膜冷却与屏蔽冷却类似,是通过在内壁面附近建立均匀、稳定的冷却液膜或气膜保护层,对推力室内壁进行冷却,只是用于建立保护层的冷却剂不是喷注器喷入的,而是通过专门的冷却带供入。冷却带一般布置在燃烧室或喷管收敛段的一个横截面上。沿燃烧室长度方向上可以有若干条冷却带。为提高膜的稳定性,冷却剂常常经各冷却带上的缝隙或小孔流入采用发汗冷却时,推力室内壁或部分内壁由多孔材料制成,其孔径为数十微米。多孔材料通常用金属粉末烧结而成,或用金属网压制而成。此情况下,尽可能使材料中的微孔分布均匀,是单位面积上的孔数增多。液体冷却剂渗入内壁,建立起保护膜,使传给壁的热流密度下降。当用于发汗冷却的液体冷却剂流量高于某一临界值,在推力室内壁附近形成的是液膜。当冷却剂流量低于临界值流量时,内壁温度会高于当前压力下的冷却剂沸点,部分或全部冷却剂蒸发,形成气膜。除了以上热防护外,还有其他热防护方法如:烧蚀冷却、隔热冷却、热熔式冷却以及室壁的复合防护等。3 高焓气体发生器热防护方案综合上述方法结合实际情况,便得到高焓气体发生器的热防护方法。高焓气体发生器的燃烧室与液体火箭发动机的不同,省去前面的推力室部分,使得其结构更简单而有效。那么,所涉及到的热防护即为对燃烧室室壁的热防护部分。由于燃料进入燃烧室内迅速分解并放出大量
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片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技术自问世以来,就有着其它基因编辑技术无可比拟的优势,技术不断改进后,更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。基因编辑技术中, 以ZFN (zinc-finger nucleases)和TALEN (transcription activator-like effector nucleases)为代表的序列特异性核酸酶技术以其能够高效率地进行定点基因组编辑, 在基因研究、基因治疗和遗传改良等方面展示出了巨大的潜力。
百害而无一利
为背了人类伦礼道德,相当于培育了新品种。
兰溪棹歌(戴叔伦)题邻居(于鹄)
非常可能被独裁的政治家所利用,用它来控制人的思想和行为,就像现在的电脑被远程黑客劫特一样,非常可怕……
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片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技术自问世以来,就有着其它基因编辑技术无可比拟的优势,技术不断改进后,更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。基因编辑技术中, 以ZFN (zinc-finger nucleases)和TALEN (transcription activator-like effector nucleases)为代表的序列特异性核酸酶技术以其能够高效率地进行定点基因组编辑, 在基因研究、基因治疗和遗传改良等方面展示出了巨大的潜力。
类在基因领域已经取得了巨大的进步,并通过基因工程在改变自然以服务于人的需要方面进展迅速。但是,在很长一段时间内,人类对基因工程的哲学伦理学方面的问题重视不够。从克隆技术到人类基因组的重大发现以来,这一问题日益突出了,而与这一进程相比,人类相应的社会伦理体系却没有建立起来。 基因伦理学就其内容涵盖看,可有两方面的内容,一方面是生态伦理学,一方面是社会伦理学。就基因的生态伦理学而言,主要是为了规范和协调基因工程与生态环境之间的矛盾;就基因的社会伦理学而言,主要是为了规范和协调基因工程与社会伦理方面的矛盾问题。基因伦理学的创立和发展不仅不会妨碍自然科学的发展,反而会进一步增进我们关于科学本质的认识,也会有助于我们对真理、规律、因果性的全新认识。 人类在基因领域已经取得了巨大的进步,并通过基因工程在改变自然以服务于人的需要方面进展迅速。但是,在很长一段时间内,人类对基因工程的哲学伦理学方面的问题重视不够。这有两方面的问题。一方面,在改造自然和征服自然的哲学观下,基因工程引发了许多生态问题,特别是极大影响了生物多样性,而生物多样性正是自然可持续发展的基础。另一方面,基因工程引发了许多社会伦理问题。从克隆技术到人类基因组的重大发现以来,这一问题日益突出了,而与这一进程相比,人类相应的社会伦理体系却没有建立起来。 基因伦理学就其内容看,可有两方面的内容,一方面是生态伦理学,一方面是社会伦理学。就基因的生态伦理学而言,主要是为了规范和协调基因工程与生态环境之间的矛盾;就基因的社会伦理学而言,主要是为了规范和协调基因工程与社会伦理方面的矛盾问题。 生态伦理学对于植物基因研究工作的规范和合理约束,主要是出于生物多样性的考虑。近些年来,植物基因的研究取得了长足进步,这些进步推动了一系列农业革命,而尤以粮食革命为重。但是,这种以植物基因优化为基础的革命,却导致了物种多样性的破坏。比如,它使人们食用的粮食从5000多种锐减到150多种。与此类似的是,化肥对增产和缩短生长期起了举足轻重的作用,但也造成了土壤板结和地表破坏。同样的情况也发生在动物基因的研究与应用中。比如,试管牛和试管羊为人们控制生物性别提供了基础,这一技术使人类有可能实现对生物种群的控制。对某一种群来说,雄性数量不需要很多,但雌性数量却举足轻重,根据自然法则,雄雌出生概率大致相当,因此,如何在出生中尽量增大雌性数量和减少雄性数量就十分关键。但这样一来,势必造成种群雄雌比例的失衡,从而造成自然生态失衡。当这种技术应用于人类时,问题更大。前段时间关于克隆技术的讨论表明,基因的克隆技术一旦用于人类,可能带来或引起的麻烦甚至不是我们能够想象到的。 那么,基因伦理学是否和基因技术基因工程相矛盾呢?显然不是,因为基因伦理学和基因技术在为人类服务这一本质上是完全一致的。二者都要求既要充分利用基因技术为人类造福,又要尽可能避免因之产生的一切有害于社会的现象。只不过不同的国家和地区,二者的程度和比例不同而已。对中国这样的发展中国家来说,重点还不在于如何尽力去克服基因技术的基因工程产生的负面影响,而是如何最大可能地利用基因工程和基因技术发展经济。比如,现在我们都知道生物多样性是自然界可持续发展的基础,也就是说,生物进化主要不是“优胜劣汰”的,而是优劣相互协同的,是一个多样化的过程,而优化则必然走向单调性。但是,目前基因工程主要是优中选优,明显同生物多样化方向有悖,而且在实践中也确实导致了这样的问题。但是,对广大发展中国家来说,这样一来却解决了许多非常困难的现实问题。 由此可以得知,基因伦理学的创立和发展不仅不会妨碍自然科学的发展,反而会进一步增进我们关于科学本质的认识,也会有助于我们对真理、规律、因果性的全新认识。显然,基因工程无疑是符合自然规律的。但是,其结果却会对自然的社会的持续发展提出严峻的挑战,这不能不引发人们对真理和科学问题的深入思考。这个问题实际上是东西文化交汇中一个具有实质性内容的问题。几位获诺贝尔物理学奖的华裔美籍物理学家在谈到中国传统文化与西方文化时曾说,西方自然科学关于“规律”的观念和中国传统文化中的“理”是“同一个东西”。实际上,如果单从现象说似乎是的,然而细究起来则十分不同。自然科学的规律观念,主要反映的是自然界自我发展的性质,而中国传统文化中的理的观念,则主要是一种可持续发展的社会秩序。二者有共同的一面,这便是中国传统文化中关于天人合一的思想,在这种情况下,社会也可以被视为广义的自然界的一部分,并遵从自然规律。但是,二者也有诸多不同。一方面,自然规律本身并不就一定会导向平衡、稳定、有序、可持续发展,正如自然灾害也是自然规律的表现一样,自然界在人还没有产生之前就淘汰了许多物种。不能简单地认为只有人为的不遵守自然规律的行为才会导致破坏可持续发展问题,而认为自然规律就一定导致可持续发展。实际上,有可能导致地球灭亡的被人类通过科学才发现并形成的“核”力量,在许多星系上就现实地发生过或正发生着,但在那里根本就没有也不可能有人存在。可见,自然规律既有可能形成有序进化,也有可能自发走向毁灭。另一方面,自然规律并不现成的就是人类的社会秩序,列宁对此有深刻的认识,他在《哲学笔记》中指出,自然不会自动满足人,人必须用自己的实践来改变自然。列宁说几何公理如果违背了人的意志,人也会毫不犹豫地抛弃它。没有一种社会秩序是完全自然而然地从自然界产生的,相反,每一个社会秩序都是人类心智的结果。在这里,人类一经摆脱生物链,它势必要力图超越自然界。再一方面,自然规律本身在不同的人类社会情况下,会产生不同的结果。比如,核能既可以用来制造毁灭性的武器,也可以用来为人类提供强大的能源。显然,自然规律本身并不能作出有利于人类社会的选择。自然规律是有利于人类社会还是有害于人类社会,完全取决于人类社会对自然规律的认识和利用。由此可见,中国传统文化的理与西方自然科学的规律又不完全是“同一个东西”。西方文化的规律观主要是关注于自然规律的,而中国传统文化的理则主要是关注于社会的秩序与可持续发展的。对基因来说也是一样,首先它有一个规律问题,但同时,它也有一个社会问题。这也是为什么要创立基因伦理学的主要原因。 同时,基因伦理学也不会阻碍社会科学的发展,反而会进一步推进社会科学的辩证研究,也将大大有助于防范若干重大的社会问题。值得注意的是,随着基因技术的发展,“天才论”、“血统论”有可能死灰复燃。“天才论”、“血统论”的问题在哲学史上由来已久,柏拉图在《理想国》中,就曾以金银铜等为血统论的合理性做了说明,这也在很长时期内存在于人类社会的历史中,而且至今存在于不同的人种间。但类似凡高、爱因斯坦等许多已被证明的“天才”,在基因上可能恰恰是有缺陷的。事实上,基因技术本身也很难造成各方面能力均衡的所谓什么方面都正常的人。
优点:由于基因技术在生物工程中的特殊作用,基因技术革命是继工业革命、信息革命之后对人类社会产生深远影响的一场革命。它在基因制药、基因诊断、基因治疗等技术方面所取得的革命性成果,将极大地改变人类生命和生活的面貌。同时,基因技术所带来的商业价值无可估量。从事此类技术研究和开发企业的发展前景无疑十分广阔。前期美国股市基因技术类股票的大幅上涨表明投资者对此类公司前途看好。我国的基因技术研究取得了不少成果,相关上市公司值得关注
基因是逼迫的…不是正常的,转基因的会有压力感
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片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技术自问世以来,就有着其它基因编辑技术无可比拟的优势,技术不断改进后,更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。基因编辑技术中, 以ZFN (zinc-finger nucleases)和TALEN (transcription activator-like effector nucleases)为代表的序列特异性核酸酶技术以其能够高效率地进行定点基因组编辑, 在基因研究、基因治疗和遗传改良等方面展示出了巨大的潜力。