基因与智商大数据研究现状论文

基因是生物遗传物质的最小功能单位，就像物质的化学性质是由分子结构决定的一样，生物的遗传特征由基因决定。除了少数病毒的基因由核糖核酸（RNA）组成以外，多数生物的基因由脱氧核糖核酸（DNA）构成。人类共有10万条基因，基因中DNA的排列次序就是蛋白质合成的遗传密码，即生物的基因指令，它不仅决定了我们头发与眼睛的颜色、身高、相貌，也决定了我们有多聪明。也就是说，通过人为修改与智力相关的基因来提高人的智力水平是可能的。今年9月1日，美国普林斯顿大学华裔科学家钱卓领导的一个研究小组宣布，已成功地通过基因移植培养出聪明的老鼠。这让我们看到了通过基因工程手段提高人类整体素质的曙光。钱卓博士长期以来一直在进行通过基因手术使老鼠更聪明的实验。他发现老鼠有一种与聪明程度有关的基因--NR2B，它负责生产蛋白质NMDA。这种蛋白质存在于大脑神经元表面，可作为某些特殊化学信号的受体而发挥作用。受体是激素产生生理效应的关键环节，如同汽车上的变速箱一样，把发动机的运动实现为汽车前进的动作。NMDA受体工作原理类 似"双保险锁"，它需要两次动作，也就是说要两个信号刺激才能"开启"。由于记忆的产生往往涉及两个相关事件，该受体的特性使其成为在大脑中产生记忆的极好工具。例如，如果该受体同时接受到特定记忆。因此，如果增加老鼠大脑中的NMDA蛋白质，从理论上来说应该可以提高老鼠的联想力和辨别能力，这就如同改进汽车的传动系统，可以把发动机的驱动能力发挥得更淋漓尽致一样。钱卓领导的小组把这种基因再复制一份植入老鼠的胚胎中，然后检验能否对老鼠的聪明程度有所提高。他们设计了一系列测试办法，以检验转基因鼠和普通鼠在记忆和学习能力上的区别，测试包括物体识别记忆、与恐惧反应等相关的情感型记忆、学习东西的快慢以及对空间感的掌握等。研究结果显示，转基因鼠在这些测试中项项胜出，比普通鼠学得快、记得牢，显得更聪明。在实验中，科学家还通过基因工程操作使这种基因活性随着鼠的年龄增长而不断增强。早先的研究显示，年幼动物即使大脑接收到的两个信号并非是同时抵达的，它也很容易在不同事件间建立联系而进行记忆和学习。但进入青春期后，NMDA受体对信号的反应会逐渐迟缓，动物的记忆和学习也随之日益困难。而经过基因手术的鼠即使在成年后，其脑中还保留了不少青少年鼠的物体特征，特别是其神经元之间的连接持续时间仍然较长，学习能力也更强。科学家说，他们的新成果不仅证明各种学习过程很可能遵循相同的生物化学机制，而且也展示了用基因技术改进哺乳动物记忆和智力的可能性。新成果被认为对验证有关学习和记忆的一些理论也有重要参考价值。钱卓不是第一个发现与智力有关基因的人。两年前，英国伦敦精神病学研究所的行为遗传学家罗伯特·普洛明教授声称分离出与人类智力相关的特定基因。他把两组智力水平中等的儿童的DNA与美国一个夏令营中的高智力水平儿童的DNA相比较，发现聪明儿童拥有更多的IGF2R基因。普洛明的研究为理解大脑是如何工作的提供了新的思路，因此这项研究在神经系统科学研究方面具有重要意义。但普洛明这项历时六年的研究也引起了争议。有专家担心这项研究会在没有充分科学根据的情况下，导致对胚胎和胎儿进行遗传筛选以获得"智力基因"。另外一些学者则对这项研究表示欢迎。认为它"能够帮助我们了解到，人们在性格倾向和潜力方面是具有差别的。如果这项工作能使我们找出应付这些差别的更好方式，并由此找出更好的后天培养环境，则这项研究具有积极意义"。不管怎么说，钱卓博士的研究成果和普洛明教授的发现相互印证，实际上也为下世纪基因技术可能给人类带来的影响提供了一个形象的例子。从长远来看，它将有助于更好地从社会及伦理角度讨论是否应该以及如何运用基因技术来改进或增强人类的智力和认知水平。 此前澳大利亚科学家曾经在英国著名医学杂志《柳叶刀》上发表论文指出，人类基因中与智力有关的基因主要集中在X染色体上，如果该染色体上的有关基因发生变异就会对后代的智力产生影响。女性的染色体是由两条分别来自父母亲的X染色体组成，男性染色体则是由一条来自母亲的X染色体和一条来自父亲的Y染色体组成。如果母亲X染色体上的智力基 因与众不同，其女儿尚可有一条来自父亲的X染色体抵消这种变异，而其儿子继承父亲的Y染色体则没有这种抵消作用。因此，如果母亲X染色体上的智力基因趋于使后代变聪明或痴呆，其儿子就会明显的聪明或痴呆；而其女儿则因来自父亲X染色体的抵消作用，不会像其儿子一样明显的聪明或痴呆。研究人员由此得出结论，母亲体内的遗传因素对子女尤其是儿子智力情况的影响远高于父亲。而且，德国《世界报》刊登文章指出，漂亮母亲的子女更多地继承了父亲的外貌特征，当父亲长相一般时尤其如此。由此看来，如果当年萧伯纳接受了那位漂亮女士的求婚，他的预言很可能就会不幸言中了。

基因工程技术的现状和前景发展 【摘要】从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术，经过30多年来的进步与发展，已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言，生物学将成为21世纪最重要的学科，基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。【关键词】基因工程技术；前景；现状一、基因工程应用于植物方面 农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量，改善品质，增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。由于植物病毒分子生物学的发展，植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中，在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状，通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力，已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面，也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战，耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长，从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来，导入植物体可获得转基因植物，目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。随着生活水平的提高，人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明，利用基因工程可以有效地改善植物的品质，而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域，近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展，如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因，成功地导入到马铃薯中，培育出高蛋白马铃薯品种，其蛋白质含量接近大豆，大大提高了营养价值，得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。二、基因工程应用于医药方面目前，以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一，发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上，基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子，在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。 目前，应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试，并进入临床验证阶段；专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制，它可有目的地寻找并杀死肿瘤，将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂，最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒，修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中，是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。三、基因工程应用于环保方面工业发展以及其它人为因素造成的环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力，已成为人们十分关注的问题。基因工程技术可提高微生物净化环境的能力。美国利用DNA重组技术把降解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂肪烃的4种菌体基因链接，转移到某一菌体中构建出可同时降解4种有机物的“超级细菌”，用之清除石油污染，在数小时内可将水上浮油中的2/3烃类降解完，而天然菌株需1年之久。也有人把Bt蛋白基因、球形芽孢杆菌、且表达成功。它能钉死蚊虫与害虫，而对人畜无害，不污染环境。现已开发出的基因工程菌有净化农药的DDT的细菌、降解水中的染料、环境中有机氯苯类和氯酚类、多氯联苯的工程菌、降解土壤中的TNT炸药的工程菌及用于吸附无机有毒化合物(铅、汞、镉等)的基因工程菌及植物等。90年代后期问世的DNA改组技术可以创新基因，并赋予表达产物以新的功能，创造出全新的微生物，如可将降解某一污染物的不同细菌的基因通过PCR技术全部克隆出来，再利用基因重组技术在体外加工重组，最后导入合适的载体，就有可能产生一种或几种具有非凡降解能力的超级菌株，从而大大地提高降解效率。四、前景展望由于基因工程运用DNA分子重组技术，能够按照人们预先的设计创造出许多新的遗传结合体，具有新奇遗传性状的新型产物，增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用，对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以，各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究与开发应用，抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家，更应当加速发展，切不可坐失良机。但是，任何科学技术都是一把“双刃剑”，在给人类带来利益的同时，也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物，它不仅能根治遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等，甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造；还有，克隆技术如果不加限制，任其自由发展，最终有可能导致人类的毁灭。还有，尽管目前的转基因动植物还未发现对人类有什么危害，但不等于说转基因动植物就是十分安全的，毕竟这些东西还是新生事物，需要实践慢慢地检验。转基因生物和常规繁殖生长的品种一样，是在原有品种的基础上对其部分性状进行修饰或增加新性状，或消除原来的不利性状，但常规育种是通过自然选择，而且是近缘杂交，适者生存下来，不适者被淘汰掉。而转基因生物远远超出了近缘的范围，人们对可能出现的新组合、新性状会不会影响人类健康和环境，还缺乏知识和经验，按目前的科学水平还不能完全精确地预测。所以，我们要在抓住机遇，大力发展基因工程技术的同时，需要严格管理，充分重视转基因生物的安全性。【参考文献】[1]楼士林，杨盛昌，龙敏南，等.基因工程[M].北京：科学出版社，2002.[2]李庆军，董艳桐，施冰.植物抗虫基因的研究进展[J].林业科技，2002，27(2)：22 26. 这还有一篇

可以的统计数字显示，20世纪各国民众的智商都有较大程度的上升。其中，英国人自1942年以来智商值增加了27点，美国人自1918年以来上升了24点，阿根廷人自1964年以来就上升了22点，此外，加拿大、日本、中国、以色列、澳大利亚以及新西兰等国民众的智商也均有所提高。这意味着，今天的普通儿童如果生活在几十年前将都是智商出众的“神童”。对于这一现象，研究人员给予了较多关注。美国康纳尔大学的心理学家乌里奇-纳塞尔表示，上述数据改变了人们对于智商值一般不会发生较大变化的这一认识，他说：“这些数据强有力地说明，人类的智商的确是可以变化的。” 研究人员表示，还没有人能够确切地解释智商值显著增加的原因，无论是从遗传学还是从环境变化这一角度均没有明确的解释。此前有研究显示，决定不同人们之间智商差别的因素75%来自遗传基因，这意味着后天因素的影响非常小。但是，人类智商值的增加并不能归因于人类的基因“越来越聪明”，因为基因通常情况下发生变化的比例极小。在这种情况下，后天因素似乎成了解释人类智商上升的唯一原因。为了证实后天因素对人类智商的影响，美国布鲁金斯研究院的威廉姆-迪肯斯与另一位同事进行了相关研究。两位研究人员得出结论说，基因与后天环境的影响对于智商同样重要，但如果一个人的遗传基因自身非常优秀，那么这种基因就可以影响到他的思维及学习情况，从而间接改变他的外部生存环境。迪肯斯说，良好的遗传基因是促进外部环境向好的方面发生改变并导致智商值上升的主要原因。正是在遗传基因的推动下，人才会不断地发现并解决问题，从而进一步提高智商。迪肯斯还表示，幼年是提高智商的最佳阶段，因为从儿时起基因就开始对外部环境产生影响，一个智商一般的儿童通过不断地向家长提问就可以变得更加聪明。另一方面，如果某个儿童一出生智商就较为低下，那么这种基因就会对他的外部成长环境产生进一步的负面影响，从而导致他的智商不仅无法提高反而有减退趋势。 研究人员指出，中等智商程度以上的人都可以通过后天的不断学习积累来提高自己的智商。对于家长而言，如果能够从小就致力于培养孩子爱学习的性格，那么这将令他们终生受益，因为通过不断的学习，他们就会不断地改变自己的外部环境从而进一步提高智商。