暂未可定,机会渺茫。未来恐龙是否可以复活目前没有准确说法,不过复活的机率较低,因为恐龙灭绝的时间太久了,其DNA缺失比较严重,没有适合培育的基因,此外,也没有适合培育恐龙的环境,所以难以复活恐龙。恐龙(英文名:Dinosaur),是指三角龙、现代鸟类和梁龙最近的共同祖先及其所有后代。为方便研究,恐龙可分为鸟类和非鸟恐龙。恐龙灭绝的时间太久了,而且没有适合培育的基因,未来也无法看到恐龙复活。人类对于复活恐龙的话题从未停止,甚至很多人都觉得未来真的会有恐龙的出现,可科学家其实也解释过恐龙是难以复活的;恐龙灭绝的时间比较久,加上DNA缺失比较严重,没有适合培育的环境是难以真正复活恐龙的。复活恐龙只能出现在电影之中,未来是不会看到复活的恐龙。
相信对于每一个古生物爱好者或者科幻迷来说,有一个疑问始终萦绕在脑中挥之不去:为什么科学家还不克隆出恐龙来?
的确,让恐龙重现人间,是我们每一个人都期待看到的一幕。可是,克隆并不是那么简单,复活恐龙更不是一件容易的事。实际上,在复活恐龙的第一步,我们就遭遇到了滑铁卢:恐龙的DNA在哪?
我们都知道,复活恐龙的唯一办法就是通过恐龙的遗传因子进行克隆。可是,问题就在于,我们始终没有得到恐龙的DNA。这是因为,DNA这种分子实在是太难保存了。
实际上,从一只动物死亡的那一刻开始,它体内的DNA就开始分解了。2012年一项关于驼鸟骨骼的研究结果显示,在动物死后521年左右,其体内的DNA大概就有一半已经分解掉了。按照这个速率来计算,古生物学家最多只能恢复死亡时间不超过680万年的动物DNA序列。1972年,生物化学家林达尔计算过DNA中嘌呤的破坏速度,也显示中新世(2300-533万年前)的DNA很难保存下来。
现实是,我们目前的成果还不如这个理论。目前人类对完整基因组的发掘成果最多也只有380万年,其余的最早只有几十万年,距离最后一只恐龙所生活的6500万年前还差着十万八千里。
不过,科学世界总是会出现一些令人意想不到的意外。今年年初的时候,中科院古脊椎所博士后Alida Bailleul和她的同事们宣布,在对来自美国蒙大拿州晚白垩世的一块斯氏亚冠龙幼体软骨化石进行研究的时候,他们发现了原始蛋白质和软骨细胞。更惊人的是,他们甚至发现了DNA的痕迹!
亚冠龙,是鸭嘴龙科下的一种恐龙,生活在7200万年 ~ 7000万年前的晚白垩世。成年亚冠龙体长9米左右,重达4吨。
你可能已经注意到我刚才的用词了:我们发现的是DNA的痕迹,而不是确定的DNA。因为,他们只是检测到了被怀疑是DNA的大分子,其真正的身份还有待于进一步的研究确认。虽然他们对此还是比较有信心的,但以往有些类似的发现最终都被证明只是被污染的化石样本,所以他们也选择了谨慎的说法。
就在Bailleul发表论文后不久,普林斯顿大学地质科学家Renxing Liang领导的独立小组也发表了一篇报告:他们在同样生活在7000多万年前的尖角龙化石中有了一些发现。
不过,他的这一项研究结果却有可能给Bailleul带来坏消息。他们在尖角龙的化石上,发现了一些意想不到的微生物。这证明,这块骨头有自己独特的微生物群,那么,这到底是这块头骨的独特现象,还是古生物化石上经常出现的情况呢?
如果是后一种情况,那么问题就来了:Bailleul发现的大分子结构,到底是恐龙自身的DNA、还是恐龙死亡后几千万年附着在化石上的微生物的DNA呢?正如Renxing Liang所说的那样:“即使只有微量的有机物可以被保存下来,那么检测起来的难度都无异于在干草堆里找到一根针一样有挑战性,于是就很有可能导致检测结果出现错误。”
不过,Bailleul并不以为然,她指出:“就目前而言,分子古生物学还是值得讨论的。”
当研究人员寻找远古生物分子的痕迹时,他们所利用的方法都是用来检测完整结构的,但那些古生物分子已经被破坏或者分解了,这种方法是否依然实用呢?
恐龙的骨骼从鲜活生命的有机组织变成被矿物质硬化的化石过程,目前古生物学家还知之甚少。那么,几百几千万年后的微生物如何在这里生存,又有怎样的生存机制呢?这也是未知数。
微生物在动物化石上扮演什么样的角色、分子化石有哪些复杂的机制,也同样是一片很空白的领域。
正是因为这些未知数,所以双方在这方面的争辩谁也拿不出有力的证据。双方的检测方法也不尽相同,Bailleul对亚冠龙采用了DNA和染色的手段;而Renxing Liang则利用了DNA测序,却没有考察其微观结构。目前来看,这个争辩不会得到一个明确的结果。
不管怎么说,大家的争辩都是为了科学,而不是小孩子吵架。就像Renxing Liang所说的:“就算最终检测结果证明那些大分子不是来自恐龙而是来自微生物,但这个发现依然重要。我们认为菌群参与了骨骼的保存和矿物质的置换,从而帮助恐龙遗骸成为化石。未来,关于曾锦生活在恐龙骨骼内部的微生物群落的远古DNA的研究,可以让我们更清楚地了解到随着地质时间的推移,微生物在骨骼逐渐变成化石和保存过程中发挥了怎样的作用。”
当然,对于古生物学家来说,如果结果证明那些分子真的是恐龙DNA,那绝对是一个巨大的突破和天大的好消息。他们首先想到的不是像我们一样的科幻电影那些情节,而是通过对古生物DNA的研究确定古生物分类、了解古生物演化历程、重建古生物进化树。同时,通过DNA中的信息,我们可以推测古生物的颜色、生活习性等等信息。
中国科学院古脊椎动物与古人类研究所Alida Bailleul
更重要的是,如果这一次发现能够确定是DNA,那也意味着以前对DNA保存时长的推测是不准确的,也意味着我们未来还有更多的机会去寻找上千万年前的古生物DNA。Bailleul表示:“我认为这种DNA保存的意外情况远比我们想象的要普遍,因为,对于我们这些研究人员来说,目前研究的化石还非常少,需要更多的发掘和观察。”
当然了,他们也不是完全不考虑复活恐龙这件事。毕竟,如果真的能够完全复活它们,又何必费劲去研究DNA呢?相信对于每一个从事相关研究的科研人员来说,复活恐龙也曾是他们每一个人的梦想。
可是,现实告诉我们:这次的发现就算确认是恐龙DNA,也不足以复活恐龙。且不提DNA之外的克隆难题,单看这一次的DNA,也不是亚冠龙的完整DNA序列,而只是其中的片段。因此,距离利用DNA复活恐龙,我们还差得远呢。
以目前的技术不可能复活恐龙!因为人类并没有掌握恐龙的遗传基因。
恐龙长达上亿年的生存历史以及它的突然灭绝,不仅吸引着科学家,也吸引着全人类。电影《侏罗纪公园》再现了千千万万只恐龙争强好胜、弱肉强食、生死搏斗的景观,人们不禁要问:这种庞然大物会不会再现地球呢? 近年来,世界各地不时传来古生物学家找到恐龙蛋DNA和恐龙胚胎基因的消息。不久前在我国西峡发现了大量的恐龙蛋化石,使人们的希望和好奇心再次燃起:恐龙能复制吗? 1995年,北京的一批科学家从一枚西峡恐龙蛋化石中提取到了可能是恐龙基因的片段之后,人们更迫切地想知道基因片段能否使这种神秘动物复活,有人甚至已经开始预言:恐龙就要复活了。 然而,复制恐龙远非人们想像的那么简单。众所周知,每一种生物都是由千千万万种基因够成,所以,要复制恐龙,起码要弄清楚恐龙是由几种基因组成的。 这是很不容易的。自从孟德尔发现基因以来,已经有百余年的历史,人类尚未完成破译自身体内的基因,要了解在数千万年前就已经灭绝的恐龙的基因就更难了。北京科学家找到的只是几个不完整的基因片段。 有人可能会提出这样的问题:如果有一天拥有了一只恐龙的全部基因,可不可以复制出恐龙来?科学家认为,由基因转换为生物的每一个器官,如鼻子、眼睛等,要具备复杂的发育条件。有人把生物各器官发育的过程归结于进化?熏而目前人类对生物体由基因发育成个体的完整过程并不了解?熏因此可以这样说,复制恐龙只是现代科学幻想,至少在可以预见的未来,这还是天方夜谭。 那么,恐龙基因片段的发现到底有什么意义呢?以往人类对古生物的研究主要是形态学方面的,比如通过骨骼化石来推断它的身体形状、大小。而从基因入手进而研究有机生命是探索生命起源的基础。 国外有的科学家曾提出:基因分子经过400年就会完全分解。国外有科学家提供了和中国科学家提取的基因片段相反的证据,如果这些基因片段能证实为恐龙的话,就会使人类对古生物的研究推进到新的水平。 比如,如果能找到恐龙皮肤的基因,人们就可以知道恐龙是什么颜色的。如果找到恐龙大脑的基因,就可以通过研究它所包含的遗传信息了解恐龙大脑的形状等等。
首先理解综述是什么:
综述指的是相关领域前瞻性研究观点的总结提炼,通俗地说就是这篇综述里某某作者的观点必须是从你提供的参考文献原文里提炼出来的,而不能是把别人写过的综述内容直接拿过来用,为了证明这篇综述的所有观点都是自己提炼的,最起码的这些文章原文自己看过的,那自己就把原文提供过来。
其次综述的基本要求:
1.引用参考文献25-30篇(为近五年原始论文,其中近三年的>70%, 国外的>70%,引用原创文献,不能引用综述)。2.提供所有参考文献原文(PDF格式),编号引用文章。3.字数3000-5000。4.检索重复比<30%。5.需要将综述文章、参考文献25-30篇引文部分一并装订成册。
再是综述的内容要求:
1.选题要新(选题与内容基本一致,同一种期刊是不可能刊用的)
2.层次要清(先写什么,后写什么,写到什么程度,前后如何呼应)
3.语言要美(在实际写作中,应不断地加强汉语修辞、表达方面的训练)
4.文献要新(在引用文献中,70%的应为3年内的文献)
5.校者把关(写成之后,要请有关专家审阅,从专业和文字方面进一步修改提高)
写作过程的重要性:
1.习文献资料
2.研的前奏
3.合起来陈述
4.列论据
5.意事项包括文献参考是近期的,第二就是要有自己的评论和观点
最后的写作步骤:
1.选定题目
选题通常有几种:一种是与作者所从事的专业密切相关的选题,对此作者有实际工作经验,有比较充分的发言权;一种是选题与作者专业关系不大,而作者掌握了一定的素材,又乐于探索的课题;还有一种是医学科学情报工作者的研究成果。
2.查阅文献
题目确定后,需要查阅和积累有关文献资料,一般可首先搜集有权威性的参考书,如专著、教科书、学术论文集等,教科书叙述比较全面,提出的观点为多数人所公认;专著集中讨论某一专题的发展现状、有关问题及展望;学术论文集能反映一定时期的进展和成就,帮助作者把握住当代该领域的研究动向。
3.加工处理
把写下的文摘卡片或笔记进行整理,分类编排,使之系列化、条理化,力争做到论点鲜明而又有确切依据,阐述层次清晰而合乎逻辑。按分类整理好的资料轮廓,再进行科学的分析。最后结合自己的实践经验,写出自己的观点与体会,这样客观资料中就融进了主观资料。
4.撰写成文
写前应先拟提纲,决定先写什么,后写什么,哪些应重点阐明,哪些地方融进自己的观点,哪些地方可以省略或几笔带过。
当前科学技术正进入多学科互相交叉、互相渗透、互相影响的时代,生命科学与工程科学的交叉、渗透和相互促进是其中一个典型例子,也是近代科学技术发展的一个显著特点。遗传算法的蓬勃发展正体现了科学发展的这一特点和趋势。制造机器智能一直是人类的梦想,人们为此付出了巨大的努力。人工智能技术的出现,就是人们得到的成果。但是,近年来,随着人工智能应用领域的不断拓广,传统的基于符号处理机制的人工智能方法在知识表示、处理模式信息及解决组合爆炸等方面所碰到的问题已变得越来越突出,这些困难甚至使某些学者对强人工智能提出了强烈批判,对人工智能的可能性提出了质疑。众所周知,在人工智能领域中,有不少问题需要在复杂而庞大的搜索空间中寻找最优解或准优解。像货朗担问题和规划问题等组合优化问题就是典型的例子。在求解此类问题时,若不能利用问题的固有知识来缩小搜索空间则会产生搜索的组合爆炸。因此,研究能在搜索过程中自动获得和积累有关搜索空间的知识,并能自适应地控制搜索过程,从而得到最优解或准有解的通用搜索算法一直是令人瞩目的课题。遗传算法就是在这种背景下产生并经实践证明特别有效的算法。遗传算法(Genetic Algorithm, GA)是近年来迅速发展起来的一种全新的随机搜索与优化算法,其基本思想是基于Darw in的进化论和Mendel的遗传学说。该算法由密执安大学教授Holland及其学生于1975年创建。此后,遗传算法的研究引起了国内外学者的关注。自1985年以来.国际上已召开了多次遗传算法的学术会议和研讨会.国际遗传算法学会组织召开的ICGA( International Conference on Genetic Algorithms)会议和FOGA( Workshop on Foundation of Genetic Algorithms)会议。为研究和应用遗传算法提供了国际交流的机会。作为一种通用的问题求解方法,遗传算法采用简单的编码技术来表示各种复杂的结构并通过对一组编码表示进行简单的遗传操作和优胜劣汰的自然选择来指导学习和确定搜索的方向。近年来,遗传算法已被成功地应用于下业、经济答理、交通运输、工业设计等不同领域.解决了许多问题。例如,可靠性优化、流水车间调度、作业车间调度、机器调度、设备布局设计、图像处理以及数据挖掘等。本文将从遗传算法的理论和技术两方而概述目前的研究现状。描述遗传算法的主要特点、基木原理以及各种改进算法,介绍遗传算法的程序设计。遗传程序设计是借鉴生物界的自然选择和遗传机制,在遗传算法的基础上发展起来的搜索算法,它己成为进化计算的一个新分支。在标准的遗传算法中,由定长字符串(问题的可行解)组成的群体借助于复制、交叉、变异等遗传操作不断进化找到问题的最优解或次优解。遗传程序设计运用遗传算法的思想,常采用树的结构来表示计算机程序,从而解决问题。对于许多问题,包括人工智能和机器学习上的问题都可看作是需要发现一个计算机程序,即对特定输入产生特定输出的程序,形式化为程序归纳,那么遗传程序设计提供了实现程序归纳的方法。把遗传算法和计算机程序结合起来的思想出现在遗传算法中,Holland把产生式语言和遗传算法结合起来实现分类系统,还有一些遗传算法应用领域的研究者将类似于遗传算法的遗传操作施加于树结构的程序上。近年来,遗传程序设计运用遗传算法的思想自动生成计算机程序解决了许多问题,如预测、分类、符号回归和图像处理等,作为一种新技术它己经与遗传算法并驾齐驱。 1996年,举行了第1次遗传程序设计国际会议,该领域己引起越来越多的相关学者们的兴趣。1967年,Holland的学生在博士论文中首次提出“遗传算法(Genetic Algorithms)”一词。此后,Holland指导学生完成了多篇有关遗传算法研究的论文。1971年,在他的博士论文中首次把遗传算法用于函数优化。1975年是遗传算法研究历史上十分重要的一年。这一年Holland出版了他的著名专著《自然系统和人工系统的自适应》(Adaptation in Natural and Artificial Systems),这是第一本系统论述遗传算法的专著,因此有人把1975年作为遗传算法的诞生年。Holland在该书中系统地阐述了遗传算法的基本理论和方法,并提出了对遗传算法的理论研究和发展极其重要的模式理论(schema theory)。该理论首次确认了结构重组遗传操作对于获得隐并行性的重要性。同年, Jong完成了他的博士论文《一类遗传自适应系统的行为分析》(An Analysis of the Behavior of a Class of Genetic Adaptive System)。该论文所做的研究工作,可看作是遗传算法发展进程中的一个里程碑,这是因为,他把Holland的模式理论与他的计算实验结合起来。尽管De Jong和Hollstien 一样主要侧重于函数优化的应用研究,但他将选择、交叉和变异操作进一步完善和系统化,同时又提出了诸如代沟(generation gap)等新的遗传操作技术。可以认为,De Jong的研究工作为遗传算法及其应用打下了坚实的基础,他所得出的许多结论,迄今仍具有普遍的指导意义。进入八十年代,遗传算法迎来了兴盛发展时期,无论是理论研究还是应用研究都成了十分热门的课题。1985年,在美国召开了第一届遗传算法国际会议(International Conference on Genetic Algorithms ,ICGA),并且成立国际遗传算法学会(International Society of Genetic Algorithms ,ISGA),以后每两年举行一次。1989年,Holland的学生出版了专著《搜索、优化和机器学习中的遗传算法》(Genetic Algorithms in Search , Optimization, and Machine Learning)。该书总结了遗传算法研究的主要成果,对遗传算法及其应用作了全面而系统的论述。同年,美国斯坦福大学的Koza基于自然选择原则创造性地提出了用层次化的计算机程序来表达问题的遗传程序设计( genetic programming, GP)方法,成功地解决了许多问题。在欧洲,从1990年开始每隔一年举办一次Parallel Problem Solving from Nature 学术会议,其中遗传算法是会议主要内容之一。此外,以遗传算法的理论基础为中心的学术会议还有Foundations of Genetic Algorithms,该会也是从1990年开始隔年召开一次。这些国际会议论文,集中反映了遗传算法近些年来的最新发展和动向。1991年,编辑出版了《遗传算法手册》(Handbook of Genetic Algorithms),其中包括了遗传算法在工程技术和社会生活中的大量应用实例。1992年,Koza发表了他的专著《遗传程序设计:基于自然选择法则的计算机程序设计》”。1994年,他又出版了《遗传程序设计,第二册:可重用程序的自动发现》深化了遗传程序设计的研究,使程序设计自动化展现了新局面。有关遗传算法的学术论文也不断在《Artificial Intelligence》、《Machine Learning》、《Information science》、《Parallel Computing》、《Genetic Programming and Evoluable Machines》\《IEEE Transactions on Neural Networks》,《IEEE Transactions on Signal Processing》等杂志上发表。1993年,MIT出版社创刊了新杂志《Evolutionary Computation》。1997年,IEEE又创刊了《Transactions on Evolutionary Computation》。《Advanced Computational Intelligence》杂志即将发刊,由模糊集合创始人教授为名誉主编。目前,关于遗传算法研究的热潮仍在持续,越来越多的从事不同领域的研究人员已经或正在置身于有关遗传算法的研究或应用之中。
1、模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型,是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。遗传算法是从代表问题可能潜在的解集的一个种群(population)开始的;2、中国知网、万方等国内学术期刊已经提供了大量的文献下载。如果你在学校的话,就可以免费下载这些文献,然后去总结遗传算法的发展现状,不在学校里,那么可以去豆丁网、百度百科、道客巴巴。
近些年来,基础科技领域发生了许多重大的突破。以下是其中一些值得关注的:
1、量子计算机:
2019年,谷歌宣布在其Sycamore量子计算机上完成了一项具有里程碑意义的计算任务,证明了量子计算机在某些情况下比传统计算机更有效。这项技术的发展可能会导致许多应用程序的重大突破,例如更快的药物开发和更高效的数据加密。
2、基因编辑:
基因编辑技术,特别是CRISPR-Cas9技术,已成为生命科学领域的一个重要工具。它可以准确地更改基因序列,对于治疗遗传性疾病、创新农业生产和研究动植物等领域都具有巨大的潜力。
3、人工智能:
深度学习和神经网络技术的进步使得人工智能在许多领域的应用更加广泛和深入。例如,自然语言处理和计算机视觉技术的进步,使得机器能够理解自然语言和图像,从而实现更加智能的自动化和人机交互。
4、太阳能技术:
太阳能技术的成本在过去十年中急剧下降,这使得太阳能电力的使用变得更加实惠和可行。此外,新的太阳能电池技术也在不断研究和开发中,可能会进一步提高太阳能电力的效率和可靠性。
5、量子通信:
量子通信是一种基于量子力学原理的安全通信技术,它可以实现绝对安全的数据传输。近年来,量子通信技术取得了重大进展,例如实现了远距离量子密钥分发和量子保密直接通信。
这些技术突破将对许多行业和领域产生深远的影响,带来新的商业机会和社会发展机遇。
基因编辑是一种新型的基因技术,它可以对生物的基因进行精确的修饰和改变。基因编辑技术的出现使得人们可以更加精准地进行育种、疾病治疗等方面的研究和应用。目前广泛使用的基因编辑技术是CRISPR-Cas9系统,它利用特定的酶和RNA分子来选择性地切除或修改目标基因。CRISPR-Cas9技术的优点在于精度高、操作简单、成本低廉,因此成为目前基因编辑领域最为热门的技术之一。基因编辑技术可以用于精准育种,例如在植物领域中,基因编辑可以使作物更加耐旱、耐病、产量更高,从而提高农作物的质量和产量。在动物领域中,基因编辑可以对家畜进行基因改良,使得它们具有更好的肉质、更强的免疫力等特性。此外,基因编辑技术还可以用于治疗一些基因缺陷疾病,例如囊性纤维化、色盲等等。然而,基因编辑技术也存在一些争议和道德风险。例如,对于人类基因编辑,可能会引发不可逆的基因变异和道德争议。因此,在运用基因编辑技术的过程中需要遵循科学伦理和道德标准,避免对人类和生态环境造成潜在的风险。
一、在基础科学、前沿技术和产业关键核心技术研发方面取得的重大成果逐年增多 安徽省许多原创性的成果具有重大的社会效益和经济效益。1958年开始动工兴建的淠史杭灌区工程,是一个渠、库、塘、站大中小型工程相结合的“长藤结瓜”式灌溉系统,不仅解决了跨地区、跨省区的1198万亩农田灌溉用水问题,也解决了合肥、六安等城市的生活用水问题。特别是近年来取得的几项重大科技成果,还体现了极高的自主创新水平。2008年获得国家科技进步一等奖的“EAST全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置的研制”项目,使我国核聚变研究跨进世界前沿。奇瑞公司的“奇瑞节能环保汽车技术平台建设”项目获得全国首次设立的“企业技术创新工程”类唯一的一等奖。2008年,中国科技大学潘建伟教授研究小组的研究成果“量子中继器的实验实现”入选欧洲物理学会评选的2008年度世界物理学十大进展,美国《SCIENCE》杂志公布的2008年世界十大科技进展中,该校陈仙辉教授研究小组发现的铁基高温超导材料成果又榜上有名。这些基础研究成果的应用也初见曙光。2009年5月,中国科技大学在合肥建成世界上首个光量子电话网,不久又在芜湖市建成世界第一个“量子政务网”,这标志着绝对安全的量子通信正走进城市居民的日常生活,量子领域的研究成果已经开始体现其应用价值。 二、科技成果的应用与产业化水平不断提升 企业成为科技成果来源的主体,“八五”期间,安徽省登记科技成果3026项,其中企业完成950项,占,与独立科研机构取得的922项相当。“十五”期间,全省登记的省级科技成果2364项,其中由企业完成1189项,占,比“八五”期间上升了近20个百分点,企业已逐步成为技术创新的主体。“十五”期间登记的科技成果中,应用技术类成果占重要地位,达到2161项,占总数的。2006~2008年,安徽省“十一五”规划的11个重大科技专项全面启动,共安排300多个研发项目,投入财政资金亿元。企业作为主体承担了大部分科研活动并取得重大成就:申请专利69项,国家和行业技术标准14项;37个项目通过科技攻关,被列入省“861行动计划”,拉动产业投资567亿元。其中,奇瑞的混合动力汽车和安光所的空气质量监测系统成功服务于北京奥运会;丰原集团研制出低成本、高活力纤维素酶,以玉米芯为原料联产柠檬酸、木糖醇的生产线试车成功;淮南矿业集团的循环硫化床煤热电多联产技术取得重大突破,为两淮煤炭分级利用找到一条新路;海螺集团的工业余热发电技术与装备已应用于80多条生产线,成为新的增长点。新能源汽车、矿井深部开采和巢湖水污染治理等一批重大项目获得国家支持4亿多元。 三、高新技术产业发展由小到大、由弱到强 1988年小平同志的“发展高科技,实现产业化”的战略思想,始终指引和照耀着安徽省的高新技术及其产业发展。围绕“建设创新型安徽”主战略,依托火炬计划等,安徽省高新技术产业规模不断发展,综合竞争力显著提高,整体上提高了全省国民经济的质量和素质。高新技术产业总收入从1988年的1059万元上升到2008年的3212亿元,年均增长,高新技术产业增加值占全省GDP的比重达到,全省高新技术企业1328家,其中技工贸总收入亿元以上的353家,10亿元以上的63家,上市高新技术企业40家。科技企业孵化器39家,其中国家级6家,孵化场地面积万平方米,在孵企业1014家,累计毕业企业524家。特色高新技术产业基地19家,其中国家级6家,实现营业总收入1387亿元。 四、探索建设合芜蚌自主创新综合试验区 为贯彻2008年初胡锦涛总书记视察安徽时要求“在自主创新上应有更大作为”的指示精神,落实当年9月刘延东国务委员视察安徽关于合肥国家科技创新试点工作有更大发展的要求,在科技部等国家部委的指导和大力支持下,2008年10月,省委、省政府决定在合肥国家科技创新试点工作的基础上,自行启动合芜蚌自主创新综合配套改革试验区建设,并开展了聚集有效的探索试验。 1、建立了领导重视协同推进机制。省及三市成立了以党委、政府主要负责同志为组长的领导小组,形成省市联动,有关部门分工协作,联手推进试验区建设的格局。 2、建立了骨干企业引领带动机制。建立了以企业为主体的技术创新体系,确立了一批重点扶持的核心企业,实施了一批产学研合作的核心项目、派遣了一批推进产学研合作的科技特派员、形成了一批落实创新政策的科技专员。 3、建立了聚集载体、整合资源机制。围绕全省七大新兴产业发展,与中科院、省内外高校、科研院所、大企业共建一批特色产业园区、基地和中心,共引入300多项重大科技成果到试验区转化,引入50多位海外高层次人才到试验区创业。 4、建立了科技资源共享共用机制。省及合肥市共建了创新创业公共服务中心,在芜湖、蚌埠建立分中心,搭建科技文献、大型仪器和设备、科技成果、技术需求等信息共享平台,其中科技文献、大型仪器设备信息共享平台已与长三角平台实现对接。 5、建立了综合改革配套促进机制。确立深化科技、金融、人事、教育、土地、国有企业等六项改革,每项改革都建立起由省领导牵头,省直有关部门出台相应政策措施,市领导负责,省市有关部门具体落实的机制。 五、对外科技交流与合作深入开展 20世纪80年代以来,安徽省通过积极组织开展对外科技合作与交流,有效提高了全省研究与开发的质量和水平,扩大了安徽在国内外的影响力。特别是进入21世纪以来,安徽进一步加强了与兄弟省市的科技交流与合作,先后与上海、江苏、广东、山东、浙江分别签署科技合作框架协议;积极主动融入长三角,密切与沪苏浙开展科技交流合作,共建区域创新体系。对外科技合作与交流为全省科技进步和
“雄性老鼠产仔”究竟是怎么回事?此项研究的突破与未来发展前景如何?伦理问题又如何避免?11日下午,红星新闻记者联系到东北师范大学生命科学学院博士生导师、副教授冯学超来解读这项研究。相关新闻报道 截图自Nature揭秘:变雄性老鼠体细胞为卵细胞两只雄性老鼠“产”下后代随着基因编辑技术尤其是分子剪刀技术CRISPR-Cas9的普及,对于人类基因进行改造的伦理与道德争议越来越多。在这种背景下,美国国家科学院、美国国家医学院、中国科学院和英国皇家学会在华盛顿共同举办人类基因编辑国际峰会,探讨人类基因编辑技术带来的科学、伦理和社会问题。在英国伦敦召开的第三届人类基因组编辑国际峰会上,来自日本九州大学的林克彦教授团队首次利用雄性小鼠的细胞培育出了有活力的卵子,从而使两只雄性老鼠“产”下了后代。通过梳理Nature的报道不难发现,该研究大致可以分为四个部分:首先,团队将从小鼠体内分离出来的细胞体外培养,通过称为“细胞重编程”的技术将一般的细胞变成多功能干细胞(iPSC)。在这个过程中,一些细胞自发地丢失了Y染色体,这一步类似于遗传过程中的突变。冯学超解释,在生物界的繁殖中分为有性繁殖和无性繁殖两种,其中有性繁殖比起无性繁殖最大的优势就是能够在进化过程中创造一种变异,“这是物种为了更好适应外界的压力而产生的。”第二步是通过药物作用诱发这些丢失了Y染色体的细胞产生染色体加倍,产生了核型为XX的雄性小鼠细胞(雄性小鼠天然的性染色体为XY)。然后,通过基因编辑技术,诱导细胞分化成卵细胞。可以理解成通过调整细胞这个机器运行所需的“程序”,使原本的干细胞转变成了卵细胞。最后,用类器官(一种在培养皿上生长的,结构类似真实器官的细胞基团)培养该“卵细胞”,并用小鼠精子完成类似试管婴儿技术的体外受精。这些“受精卵”被移植到雌性小鼠的子宫内完成发育,产生幼崽。“这项研究从原理上看,还是比较简单的,实际上就是对‘诱导型干细胞’的应用以及染色体的转换问题。”冯学超介绍。此外,有网友对“母鼠背靠背跟公鼠缝在一起,共享妊娠期血液微环境”的实验操作表示不解,认为这样的话“两只公鼠产子”的标题有夸大的嫌疑。图据Nature事实上,通过手术将两只小鼠的循环系统相连是一种常见的研究方法,但这种技术需要使用“裸鼠”,即被剥夺免疫功能的小鼠,否则小鼠将会对其他小鼠的血液产生免疫排斥而死亡。“‘共享血液环境’其实是相当难的,因为会存在排异现象。但是确实有可能性。”冯学超称,“两只公鼠产子”实际上是一个遗传学上的判断,因为子代小鼠的遗传物质,也就是DNA,完全来自于两只公鼠。冯学超表示,从实际应用上来看,仅凭两只公鼠确实无法完成所有过程,需要有母鼠代孕,“所以说‘两只公鼠产仔’其实不太准确的。”专家:最大突破是实现了染色体的转换要走上实际临床应用“相当难”“其实体细胞诱导成为干细胞在很多年前就已经实现了,日本科学家此项实验最大的突破点主要是实现了染色体的转换。”冯学超告诉红星新闻记者。冯学超认为,这项研究存在一定的局限性,“不可能原封不动照搬到人的身上。一方面是编程的与人体内发育的体细胞差别是很大的,还有很多缺陷存在;另一方面X染色体转换的成功率是很低的。”众所周知,生物学前端技术用于临床是一个相当漫长的过程,这里的漫长不仅仅是来自技术攻关的困难,也来自整个社会在伦理上的接受。据媒体报道,峰会上,研究人员除了讨论CRISPR/Cas9等技术治疗遗传疾病的最新进展,也重点关注了基因编辑技术的伦理问题和政策监管。“受制于技术和伦理的双重压力,这项技术要走上应用,特别是临床应用,是相当难的。”冯学超称。据报道,林克彦教授表示,该研究的主要动机是希望能够为罹患不孕不育症的夫妻提供一种生育治疗方法,例如患有特纳综合征的妇女,她们拷贝的X染色体有一整个或部分缺失的情况。“如果是作为基础研究,这项技术还是很值得推进的。”冯学超指出,但如果要运用到临床治疗,“通过来源于女性的体细胞,对于不孕不育症的临床研究可能作用更大。”资料配图 据图虫创意由于人工创造生命的技术有被滥用的可能,冯学超认为,一方面国家在立法上需要“下重拳”,只有合理、进步的法律才能推进技术的进步,从而使科学技术不会变成“潘多拉魔盒”;另一方面,对于科研工作者来说,需要有自觉性,“必须自觉抵制那些可能对人类带来毁灭性打击的技术。”中国科学院动物研究所干细胞与生殖生物学国家重点实验室副主任、基因工程技术研究组组长王皓毅教授在接受媒体采访时也表示,在考虑将该技术应用于临床之前,还有很长的路要走。“科学家从不说永远,原则上,实验已经在老鼠身上完成了,当然它也可能在人类身上实现。但我可以预见到未来(该技术)会遇到很多挑战,我无法预测(克服它们)将花费多少年。”王皓毅称。
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
结合理论知识,这里,我想谈个有趣的话题:从猪的进化研究日本人的发展。为什么会谈到这个问题,直接原因来自最近日本人肆意歪曲历史,企图用无知的谎言来迷惑下一代的行径。纵观生物学的发展,有两样东西是我们比较熟悉的。第一个东西呢,就是猪了。旧时王谢堂前猪,圈入寻常百姓家。猪,真是个好东西,一说起猪,首先就想到了红烧肉,说起红烧肉啊,真是3天3夜都说不完,隔壁王奶奶烧的红烧肉为什么那么好吃…… 哦,话题扯远了。第二个东西呢,就是日本人了。有人说了,喂喂喂,那个谁,你凭什么把日本人和猪放在一起来说。当然呢,我也知道把日本人和猪放在一起讨论有损猪的形象。日本人,真不是个好东西,一说起日本人,就想起了我坏了的抽水马桶,吐了3天3夜总算把马桶堵住了。 我之所以把这两种东西放在一起来做一个比较,是因为他们是我们身边比较熟悉的,利于文盲和智商低于0的人都能看懂。又恰恰是“新时期进化论的一个应用”! 首先来谈谈行为艺术。 猪在进化为我们可以驯养的猪之前呢就是野猪。野猪是带有很多兽性的,这和日本人的本性极其的相似。但为什么日本人的进化和猪的进化最终分道扬镳,野猪改变了兽性,成为受我们尊敬的猪,而,日本人还是日本人,兽性一点没变。尽管日本人一点都不如猪勤奋,我们还是客观的分析一下吧。纠其原因,是双方行为艺术的发展目的不同造成的。猪的目的很明确,交配就是为了产仔,完成上帝赋予它的责任,并且提供很多品种的猪来供给不同人的需要。而日本人则不同,他既不能像猪一样贡献出优良的品种来改善他们的后代的品质,也不能像人一样把这项工作上升到艺术的高度,所以他们困惑他们迷茫,我们不能怪他们这么弱智,因为他们都是近亲结婚的产物。相当初徐福带去的500童男童女能繁衍出目前的日本人口水平真是一大奇迹。其二,人造器官。 日本人很喜欢研究人体器官的替换,最适宜的就是猪器官和日本人器官的替代了。猪呢,可能从来没有想到过自己的身体器官可以被日本人拿去代用,如果猪明白了,肯定会和日本人有官司打。人和人之间的器官替换都能引起排异反应,可猪的器官移到日本人的身上却是如此完美,无怪乎日本研究的重点就有一个是关于将来用猪器官来代替日本人器官的项目。我们在不远的将来会很容易看到一个猪头猪脑的日本人,这是真正意义上的猪头猪脑,这也许将是日本人回归自然的一大切入点,到那时日本人即便是像疯狗一样去咬别人,就有很合理的解释了--口蹄症而已。 其三,原子弹后的遗民。 要说日本人也真不赖,他们倒是很有资本随便对着一个人,拍着胸脯说:“你的,知道原子弹的味道吗?我的,知道的,要西,爽呆呆了!”日本真的应该感谢原子弹,因为原子弹至少让日本人进化了200年,虽然目前还不可以和猪平起平坐。要不是原子弹强烈的辐射改变了日本人的基因,日本人的进化还要推迟,而猪仍然在努力的持续的进化中,日本人要赶上猪更加难了。我们把猪作为日本人进化的目标,虽然对他们来说困难了些,但由于有了原子弹,这个问题将变得简单。哪天发现日本人返祖了兽性发作--这在进化中是正常现象,我们只要给他来一颗原子弹,他们马上又会像猪一样去进化了。
基因支持着生命的基本构造和性能。下面是我为大家精心推荐的关于基因的生物科技论文 范文 ,希望能够对您有所帮助。
基因研究
引起人们大惊小怪的,就是让父母能够有意识选择孩子遗传特性的技术。在可预见的未来,除了用基因方式医治少数遗传疾病,如囊肿性纤维化外,改变基因的成人还不可能出现。改变成人的基因还不是人们敢于轻易尝试的技术,要恢复或加强成人的功能,还有许多更简单、更安全、也更有效的 方法 。
胚胎选择技术是指父母在怀孕时影响孩子基因组合的一系列技术的总称。最简单的干预方法就是修改基因。这不是一种大刀阔斧的变更,因为它要获得的效果就像筛选各种胚胎、选择具有所需基因的胚胎的效果一样。事实上,这种胚胎筛选程序已经在胚胎植入前的基因诊断中 应用了。这种技术已经用了十几年,但还在试验,在未来5到10年将臻于成熟。随着这些技术的成熟,可供父母选择的方案会大大增多。
再进一步将出现对生殖系统的干预――即选择卵子、精子、或更可能的是选择胚胎的第一细胞。这些程序已经在动物身上应用,不过使用的方式对于人类还缺乏安全性和可靠性。
对人类比较可靠的一种方法也许是使用人造染色体。这项技术听起来像是不可置信的科幻电影,但已经用在动物身上了。人造染色体植入老鼠身上,连续几代被传了下去。人造染色体也用在人体细胞培养中,在数百次细胞分裂中都能保持稳定。因此,它们可以充当插入基因模块的稳定“平台”。这些被插入的基因模块包括在适当时候让基因兴奋或休息的必要控制机制,就像在我们46个染色体中的正常基因的激活或休息,取决于它们所处的生理 组织类型,或取决于它们遇到的 环境状况一样。
当然,为安全起见,需要早期介入才能使焦点集中。你不能去修改一个在胎儿发育过程中生理组织不断变化时被激活的基因,因为我们对这一过程所知甚少,有可能发生不想要的或灾难性的副作用。所以,在人体内使用人造染色体的首次尝试,多半要让被植入的基因处在“休息”状态,到成人阶段才在适当的生理组织中被“激活”。
执行这种控制的机制已经用在动物实验中,实验的目的是观察特定基因在发育成熟的有机体中的作用。当然,在体内存在着始终控制基因的机制。不同类的基因在不同的生理组织内的不同地点和时间被激活或休息,这对未来的基因工程师来说是幸运的,因为与我们现有的基因相 联系的已证实的调节结构可以复制下来,用以执行对植入基因的控制。胚胎选择的目标
预防疾病可能是胚胎选择的最初目标。这类可能性也许不久就会远远超出纠正异常基因的范围。例如,最近的研究显示,患有唐氏综合症的孩子,癌症的发病率降低了近90%。很可能是三体性21(即染色体21的第三个复制品,具有增强基因表达水平的作用,导致智力迟钝和其他唐氏综合症的症状)对癌症有预防作用。假如我们能鉴别出染色体上的哪些基因对癌症有预防作用,会怎么样呢?基因学家也许会把这类基因放在人造染色体上,然后植入胚胎,使癌症发病率降低到唐氏综合症患者的水平,又可以避免复制染色体21上其他基因所引起的所有问题。许多其他类似的可能性无疑都会出现,有些可能性几乎肯定是有好处的。
人造染色体的使用可能会进行得很顺利,尤其因为染色体本身在用于人体前可在实验室环境中进行试验。它们可以在动物身上试验,成功后在基本相同的条件下用于人体。如今,每一种基因疗法都是重新开始的,所以不可能获得绝对的可靠性。
如果有明确的基因修改案例显示这样做是有意义的,似乎是安全的,不可能更简便更安全了,那么人们就会对它们表示欢迎。尽管如此,目前还没有足够的证据说明值得这样做。未来基因治疗专家会产生各种各样的想法,他们会进行试验,观察这种疗法是否可行。如果可行的话,我们就不应该拒绝。例如,降低癌症和心脏病的发病率,延缓衰老,是每个人都非常需要的增进健康的手段。
用基因延长寿命
防止衰老是个非常有意义的科研领域,因为这件事似乎很有可能做到,而且是绝大多数人所强烈需要的。如果能通过揭开衰老过程的基本程序,发现某种手段能使我们开发药物或其他对成人有效的干预手段,那么人人都会需要。
胚胎工程可能比对成人的基因疗法更简单,更有成效。因为胚胎中的基因会被复制进身体的每一个细胞,能获得具体组织的控制机制。所以很可能对胚胎的干预 措施 对成人是行不通的。这样一来,父母很可能把怀孕看作赋予孩子健康条件的机会――一次不可错失的机会。
如对衰老生物学的研究投入资金,会极大地加速“衰老治疗”。如今,这个领域资金非常缺乏。许多资金都用于研究治疗老年病的方法上,没有用来搞清楚衰老的基本过程,而许多老年性疾病(如癌症、心脏病、早老性痴呆症、关节炎和糖尿病)都是由这一过程引起的。能加速衰老防止研究进程的另一件事,就是提高这个领域的形象。这个 工作已经开始了,但非常缓慢。吸引年轻的科研人员和严肃的科学家进入这个领域是至关重要的。抗衰老(即延长孩子的寿命)可能将是生殖干预的重要目标,但不是唯一的目标。为孩子谋最大福利是人类的天职。事实上,全球民意测验已经显示,在被测的每一个
国家都有可观的人数对增强孩子的身体和脑力健康感兴趣。他们考虑的不是如何避免某些疾病,而是用干预手段改善孩子的容貌、智力、力量、助人为乐精神和其他品质的状况。一旦技术达到可靠程度,许多人都需要这类干预手段。甚至那些没有这方面压力的人也会这么做,目的是不让孩子处于劣势。当然,人们会很小心,因为他们并不想伤害孩子。总之,如果干预手段失败,他们就得忍受其结果,承受犯罪的感觉。是一个不受欢迎的选择吗?
社会也许并不欢迎某些父母的选择。在美国性别选择是合法的,但在英国和其他许多国家就是非法的。不少人认为,尽管西方国家并没有出现严重的性别失衡,很难说父母的选择伤害了谁,但这个程序在美国也应该是非法的。另一个即将来临的决定是父母是否因为大量基因疾病而进行筛选。父母们不久就能够选择孩子的身高和智商,或选择性情气质的其他特点――容易患病的机制也许不久就会在基因解读中表现得清清楚楚。
胚胎选择技术的第一批希望所在是基因测试和筛选,即选择某种胚胎而不是另一种。一开始,让许多人接受这个技术是困难的,但要控制它几乎是不可能的,因为这种胚胎本来就可能是完全自然形成的。这样选择也许是令人苦恼的,但不会发生危险,我猜想它们给我们带来的好处比问题多。有些人担心这样一来会失去多样性,但我认为更大的问题在于父母所选择的胚胎可能会产生一个有严重健康问题的婴儿。那么是否应该允许父母做这样的选择呢?例如,失聪群体掀起了一个极力反对耳蜗移植的运动,因为耳蜗移植伤害了聋哑 文化 ,把聋哑视作残疾。大多数非聋哑人正是这样看待他们的。有的聋哑父母表示,他们要使用胚胎选择技术来确保他们的孩子继续聋哑。这并不是说他们拿出一个胚胎来毁坏它,而是选择一个能造成一个聋哑婴儿的胚胎。
这造成了真正的社会问题,因为社会必须承担这类健康问题所需的医疗费用。如果认为父母的确有权作这样的选择,我们根本没有理由去重视健康儿的出生而轻视有严重疾患的婴儿,那么我们将无法控制这类选择。但如果我们认为存在问题,并极力想与之进行斗争的话,我们会发现这种斗争是很有前途的。
放开手脚,取消禁令
关于由人体克隆产生的第一例怀孕事件见报后不久,美国总统乔治?W?布什就表示支持参议院的一份提案,该提案宣布所有形式的人体克隆皆为非法,包括旨在创造移植时不会被排斥的胚胎干细胞,即治疗性克隆。我认为这种禁令下得为时过早,也不会有效果,而且会产生严重的误导。就是说,这个禁令无疑是错误的。它根本无法实质性推延再生性克隆的问世,我认为这种类型的克隆将在10年内出现。这个禁令把 政治、宗教和 哲学因素注入了基础研究,这将是个危险的案例。这个禁令的立法理念把更多的关注赋予了微乎其微的小小细胞,而对那些身患疾病、惨遭折磨的人却视而不顾。这个禁令用严厉的刑事惩罚(10年监禁)来威胁胚胎科研人员,这在一个妇女在妊娠头三个月不管什么理由都有权堕胎的国家里,简直是不可思议的。
美国对胚胎研究的限制,已经对旨在创建再生 医学的生物技术的 发展产生了影响。这些限制延缓了美国在这个领域的前进步伐,而美国在生物医学的科研力量是全球首屈一指的。如今这类科研已转移到英国和其他国家去了,例如新加坡,正在为一项研究胚胎干细胞的庞大 计划提供资金。这种延误之所以非常不幸,是因为本应发生的好事如今却没有发生。对多数人来说,10年或20年的延误不是个大问题,但对于演员迈克尔?J?福克斯(Michael )以及其他帕金森氏病和早老性痴呆症患者来说,却是生与死的问题。
对各种再生可能性的无知,往往会引起人们的恐惧。但这种无知却不能成为公众政策的基础,因为公众的态度会迅速改变。25年前,体外受精着实让人们猛吃一惊,体外受精的孩子被称作试管婴儿。现在我们看到这些孩子与他小孩没什么区别,这个方法也已成为许多没有孩子的父母的明确选择。
不管是出于意识形态还是宗教原因,把新技术加以神秘化,把它当作某种象征来加以反对,都不会有效推迟即使是最有争议的 应用。这种反对态度只会扼杀本可以转化为人人支持的生物医学新成果的主流科研。
人类克隆会在某个国家实现:很可能是以暧昧隐秘的方式实现,而且甚至在确认安全之前就实现。抗议和禁止也许会稍稍推迟第一个克隆人的诞生,但这是否值得花费严肃的人类立法成本呢?
不管我们多么为之担心,人类胚胎选择是无法避免的。胚胎选择已经存在,克隆也正在进行,甚至直接的人类生殖工程也将出现。这样的技术是阻挡不了的,因为许多人认为它能造福于人类,因为它将在全球数以千计的实验室里切实进行,最重要的是,因为它只是解除生物学的主流生物医学科研的一个副产品。
对于迅速发展的技术,我们要做的重要的事,不是预先为它设立条条框框。务必要牢记,同原子武器相比,这样的技术是没有危险性的。在原子武器中,稍有不慎,众多的无辜旁观者即刻就会灰心烟灭。这些技术仅对那些决定挺身而出使用
他们的人才具有危险性。如果我们把关于这些技术的现在的希望和恐惧带进将来,并以此为基础进行预先控制,从而扼杀它们的潜力的话,我们就只能制定出非常拙劣的法律。今天,我们并没有足够的知识来预测这些技术未来会出现什么问题。
比较明智的方法是让这项技术进入早期 应用,并从中学些东西。性别选择就是现实世界的 经验 能告诉我们一些事情的极好例子。许多人想要控制性别选择,但与不发达国家不同,在发达国家,自由选择性别并没有导致性别的巨大不平衡。在美国,父母的选择基本上男女平衡的,女孩占微弱优势。以前有人认为,如果给了父母这种选择权,会出现严重问题,因为男孩会过剩。但事实并非如此。这种危险是我们想象出来的。有些人认为,父母不应该对孩子拥有这种权力,但他们究竟担心什么,往往非常模糊。在我看来,如果父母由于某种原因的的确确需要一个女孩或男孩,让他们了却心愿怎么会伤害孩子呢?相反的情况倒的确值得担心的:如果父母极想要一个男孩,结果却生了个女孩,这个“性别错误”的孩子可能就不会过上好日子。我相信,让父母拥有这种选择权,只有好处没有坏处。
我们还可以想象出有关性别选择的各种麻烦事件,编出一系列可能发生的危险 故事 。但如果将来事情发生了变化,性别不平衡现象真的出现了,我们再制定政策处理这类特殊问题也不迟。这要比现在就对模糊的恐惧感和认为是在戏弄上帝的思想观念作出反应,无疑要明智得多。这是民主化的技术吗?
阻止再生技术的行为使这些技术造成 社会的极端分裂,因为阻止行为仅仅使这些技术为那些富裕的人所用,他们可以非常容易地绕过种种限制,或者到国外去,或者花大钱寻求黑市服务。
其核心是胚胎选择技术,如果处理恰当,它可以成为非常民主化的技术,因为早期采取的各项治疗措施可以面向各种残缺者。把智商在70到100(群体平均数值)的人向上提高,要比把智商从150(群体百分比最高值)提高到160容易得多。要让本已才智卓绝的人再上一层楼,那非常困难,因为这必须改善无数微小因素的复杂的混合配备状况,正是这些因素合在一起,才能创造出一个超人来。而改善退化的功能则要容易得多。我们并无超人的案例,但我们却有无数普通人为佐证,他们可以充当范例,引导我们如何去修改一个系统,使之至少达到正常的功能。
我觉得,人们以为我们是平等的创造物,在法律面前人人平等,于是就认为我们大家都是一样的。其实不然。基因抽奖可能是非常非常残酷的。你去问问行动迟钝的人,或问问有这样那样基因疾病的人,他们是不会相信什么基因抽奖是多么美妙公平这种抽象言论的。他们就希望自己能更健康些,或者获得某些方面的能力。这些技术的广泛应用,就在许多方面创造了一个平等的竞技场,因为那些本来由于基因原因处于劣势的人也有了竞争的机会。
另一个问题是,这些技术就像其他技术一样, 发展很快。在同代人之间,富人和穷人的应用差距不会很大,而在两代人之间的应用差距却会很大。如今,甚至比尔?盖茨也无法为他的孩子获得某种在25年后中产阶级也认为是很原始的基因增强技术。
所谓明智的一个重要因素,就是要懂得什么我们有权控制,什么无权控制。我们务必不要自欺欺人,以为我们有权对是否让这些技术进入我们的生活进行选择。它肯定会进入我们的生活。形势的发展必然要求我们去使用这些技术。
但在我们如何应用它们、它们会如何分裂我们的社会,以及它们对我们的价值观会产生什么影响等问题上,我们的确有某种选择余地。这些问题我们应该讨论。我本人对这些技术是满怀希望的。它们可能产生的好处会大大超过可能出现的问题,我想,未来的人类在回顾这些技术时,会觉得奇怪:我们在这么原始的时代是如何生活的,我们只活到75就死了,这么年轻,而且死得这么痛苦难过。
政府和决策者不应该对这些研究领域横加阻挠,因为由于误用或意外所造成的伤害,并不是仅有的风险。能够挽救许多人的技术因为延误而使他们继续遭受痛苦,也是一种风险。
当务之急是倾全力获得足够的安全性,防止意外的发生,而要做到这点,协调者看来要牺牲许多间受影响的人的安全。疫苗的例子就是这样。疫苗有许多年没有进展,因为引起诉讼的可能性很大。如果那个孩子受了伤害,会产生巨大的后果。然而很明显,对接受疫苗接种的全体人而言,是非常安全的。
我认为人们对于克隆也是同样的问题。它在近期可能会影响最多一小部份人。在我看来,拒绝会改变数以百万患者命运的非常有可能的 医学进步,振振有词地宣称这是对人类生命的尊重,这是一种奇怪的逻辑。
失去人性还是控制人性?
另一种祁人之忧,认为任意篡改生物机制有可能使我们失去人性。但是,“人性”究竟是与某些非常狭隘的生物结构有关,还是与我们接触世界的整个过程、与我们之间的相互作用有关呢?例如,假如我们的寿命增加一倍,会不会使我们在某种意义上“失去人性”呢?寿命延长必然会改变我们的生活轨迹,改变我们的互动方式,改变我们的 组织制度、家庭观和对 教育 的态度。但我们还是人类,我敢断言我们会迅速适应这些变化,并会对以往没有这些变化的生活觉得不解。
如果原始的狩猎者想象自己生活在纽约城,他们会说在那样的地方他们可能不再是人了,他们认为那不是人的生活方式。可是今天我们大多数人不仅把纽约的生活看作是人的生活,而且是大大优于狩猎生活。我想,我们改变生物机制所发生的变化也是如此。
目前人类还处在进化的早期阶段,至多是青少年期。几千年后,未来的人类来看我们这个时代,会认为是原始的、艰难的同时充满希望的时代。他们也会把我们这个时代看作是人类发展的特殊的光荣的时刻,因为我们为他们的生活打下了基础。我们很难想象即使一千年后的生活会是什么样子,但我猜想我们现在的生物重组会大大影响未来的人类。
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这部文章中主要是通过DNA基因技术对核酸进行研究。这项技术与NgAgo之间有没有直接的联系,Ago相关的工具研究一直持续了6年之久,韩春雨目前已经是副教授级别,这个争议即使已经争议6年之久,但仍然没有得到一个很好的结果。
几年前,国外发明了一种新的基因改造技术,国内也有广泛应用,但国内外都只限使用于动植物(无论体细胞还是性细胞)或人类的体细胞。限于伦理问题以及一些国家的法律明文禁止,一直无人改造人类性细胞的基因。
这一状况,于4月18日被我国中山大学生物学副教授黄军就及其合作者打破。他们在世界上首次报道了改造人类性细胞基因后获得早期胚胎。一石激起千层浪,该研究引发的担忧近日不断发酵。
这一技术进展为何会引发巨大的伦理争议?基因技术一旦应用于性细胞,不仅可能出现基因的“私人定制”,而且可以影响很多代,甚至人类进化。《赛先生》将对此刊发多篇文章,欢迎不同意见投稿。在今天刊发的首篇文章中,中科院生物物理研究所助理研究员王承志认为,这一技术进展打开了“潘多拉魔盒”,引起的后果可能无法预料。
王承志(中科院生物物理研究所助理研究员)
4月18日,中山大学生物学副教授黄军就带领的研究组在Protein & Cell杂志发表论文,在世界上首次报道了使用基因编辑技术改造人类胚胎的研究进展。在这项研究中,该研究小组对人三原核受精卵中的HBB基因(编码红细胞珠蛋白)进行了改造。一石激起千层浪,国际科学界对该研究做出了迅速而态度迥异的反应,该研究引发的伦理担忧也在不断发酵。
遗传病:无尽的缺陷
在黄军就课题组发表的论文中,他们改造了受精卵中编码珠蛋白的HBB基因,该基因的突变会导致一种常见的遗传疾病——β地中海贫血。
这种疾病可导致严重贫血、发育不良、骨骼改变,甚至引起新生儿死亡。而类似的遗传疾病还有很多,它们中的很大一部分是家族性遗传。这些疾病一代又一代地折磨着整个家族,就像他们的祖先中了某种不可解的诅咒。
20世纪之前,人们对这些疾病的认识还非常肤浅,几乎毫无对策。让其雪上加霜的是,近亲结婚的风气在古代的东西方都非常盛行。16世纪,显赫一时的西班牙哈布斯堡王朝继承人查尔斯二世,因其家族长期近亲结婚而身患多种遗传疾病,特别是因生理缺陷而没有子嗣,进而最终导致了哈布斯堡王朝的迅速衰落。中国古代的近亲结婚也时常发生,比较著名的例子是汉武帝和其皇后陈阿娇是表亲。
显而易见,近亲结婚导致遗传缺陷基因在家族中不断继承并累积,而不同遗传背景的人通婚则会不断“稀释”遗传缺陷基因。但即使父母双方只有一个人的一条染色体含有某遗传缺陷基因,其后代继承该基因的可能性依然高达二分之一。显然,如果要在一个家族中彻底杜绝一种遗传病,就必须保证出生的所有婴儿都不携带患病基因,而生理条件下体内受精过程是随机的。
2014年,北京大学乔杰、谢晓亮和汤富酬研究组合作,利用极体的单细胞测序技术帮助一对患有遗传病的夫妇,体外选择了不含有致病基因和已知突变的胚胎,从而让他们的宝宝完全摆脱了“家族魔咒”。这是遗传病学历史上“里程碑”式的突破,让人类第一次在个体水平上终结了其家族的致病基因。
这项工作与黄军就团队的工作的区别,在于这只是一个人工选择受精胚胎的过程,并不触及人为改造胚胎基因的伦理红线。而这根红线,却不啻人类与“造物主”的分隔线。越过它,人类就可能进入改造自身物种的另一个世界。
基因改造:“上帝”之手
人类对于自身从哪里来,以及自身为何是人类这种问题的思考大概从未停止过,因为不同的文化中都能找到一个相似的故事:一位(或多位)具有超能力的“神”创造出了所有的物种,包括人。这些不同文化背景的神话故事中还能找到另外一些相似的故事,比如都有一些“神”能够改造现有的物种,如古希腊神话中雅典娜将美杜莎的长发改造成毒蛇,日本神话中甚至有邪鬼蛊惑一位男人种下其爱人头颅而得到人面树的传说。可见,人类的想象力已经可以跨界改造生物了。
事实上,人类对于改造物种的渴求一直存在并不断实践着。今天,和人类关系密切的动植物,从办公室中的盆栽到家里养的宠物,再到作为食物的各种畜牧动物,几乎都是人类通过各种育种方法改造(主要是通过杂交)而来,而这一切背后的原理直到上个世纪才被人类认识。
今天,关于生物性状两个最基本的知识几乎已变为常识:一切生物的性状都由基因决定;基因的本质是脱氧核糖核酸(DNA)序列。当人类窥探到了造物的奥秘以后,不可避免的事情即将发生:人类想改造自己。
人类是想改造自己的,从越来越风靡的整形医院就能看出来,但人类从未在基因层面上改造过自己。自从“双螺旋结构”的大门打开以后,人类对DNA的操作越来越随心所欲。限制性内切酶、连接酶、修饰酶等工具不断被发现和改造,科学家可以在试管中将DNA片段像乐高积木一样任意拼接;聚合酶链式反应、DNA合成技术和DNA测序技术使得科学家可以阅读并创造新的DNA序列;细胞内同源重组现象的发现使得科学家可以对细胞内的DNA进行编辑:首先是原核生物如大肠杆菌,随后低等的真核生物如酵母也被攻克,然后果蝇、斑马鱼、老鼠等一系列模式生物也都被科学家逐一“拿下”。
2013年,CRISPR-Cas9技术的问世,使得基因改造成为一项成本极其低廉,操作极其简单的事情,任何一个有基本分子生物学背景的学生都能在很短时间内学会并操作。至此,“上帝之手”仿佛已经掌握在人类手中:我们有能力改造人体细胞内的基因,甚至改变胚胎的基因而得到我们想要的个体。
配合美好的想象,技术可以让一切听上去都美好起来。科学界对于基因改造(业内人士称为基因编辑)技术也开始狂热起来,好消息接二连三地传来:科学家成功清除了艾滋病毒潜伏的细胞模型中的病毒DNA、科学家成功敲除了癌症细胞的致癌基因、科学家成功在人类干细胞中修改了遗传缺陷……科学家好像已经无所不能,只差将最后那扇门轻轻推开。
变种人:潘多拉魔盒?
电影《X战警》想象了由于基因进化人类出现了各种变种人,而变种人与普通人的冲突将世界带入各种灾难之中。基因编辑技术的成熟,使得基因可以人为被“进化”,从而可能让某些电影中的假想情节变为事实。
试想,如果人类胚胎基因可以被任意编辑,那么首先多种遗传疾病将可以被彻底根除,但人类并不会满足于此,因为人类还希望获得“更好”的基因。比如有些父母可能会希望孩子拥有“更聪明”“更健康”“更漂亮”等等的基因。基因技术一旦应用于胚胎,就可能出现基因的“私人定制”。正如整容技术最初在医学上,只是用于修复由于疾病或创伤造成的严重缺陷或畸形,而后不可避免地成为自我“定制”的途径。类似韩国选美赛中千篇一律的美貌面孔这种情形,谁知道会不会在基因层面再现?
如果基因改造仅仅是停留在人为选择甚至创造“更好”的基因来传给后代,世界也只是多些同质化的个体罢了。但倘若这个潘多拉魔盒一旦打开,引起的后果可能是无法预料的。
我们不能忘记,人类总有一些疯狂者,当他们掌握了某些资源后便会将人性踩在脚下。“二战”期间希特勒在对他的部下训话时说:“我们对于亿万愚蠢可笑的斯拉夫人,要采取这样的办法:把他们之中最优秀的按照我们的要求加以改造,而把其余的人隔离在他们自己的猪圈里”。即使人类文明经过惨痛的世界大战后进入了21世纪,极端宗教势力依然在很多地方横行。试想,他们中的某些人如果掌握了基因编辑技术并应用于人类,世界将会如何?
科学与伦理:人类将何去何从
爱尔兰剧作家萧伯纳曾有一句名言:“人生有两大悲剧,一是不能如愿,一是如愿。”科学家花费了大量精力将基因编辑技术发展到如今的高度,在多少代科学家消灭人类遗传病的愿望已经看到一丝曙光的时候,人类在“天堂”的门外是推门踏入禁区,还是三思而后行?这将决定人类的未来。
科学是纯洁的,正如法拉第将科学比喻为初生的婴儿。但婴儿终将长大成人,可怕的是,一旦其长大成人,就不再听父母的话了。它可能成为一位圣人,也可能成为恶魔。正如人类创造出财富,而如今财富也在控制着人类。科学如不能拴上伦理的红线,便可能变成脱缰的野马。
1996年,“多莉”克隆羊的诞生,标志着人类可以开始复制高等生物;2010年,“科学狂人”克莱格·文特尔首次合成人造生物“Synthia”,标志着人类可以创造全新物种;而如今,我们正站在定向改造人类——我们自身这个物种的禁区之前,伦理从来没有如此重要过。如今,多数国家已通过禁止克隆人的法律,也许现在到了我们的立法者直面这一问题的时候了。
时隔6年,韩春雨再次发表新论文,论文中有很多的信息都是值得关注的。比如说开发出了基于CAS6的RNA荧光追踪技术,这样的一个技术也让该论文可以在顶级的杂志上进行发表,并且也让人们更加关注韩春雨所作的生物科学相关的实验。
韩春雨是河北科技大学的副教授,同时也是硕士研究生导师.韩春雨在2016年的时候就发表过一个顶级的文章研究成果,是指发明的一种新的基因编辑技术,所以引发了强烈的关注,而且很多人都存在这一个技术是非常强的,而且也是非常吸引的。但是论文发表不代表就有相关的成果,一定要具有可重复性,所以有人就提出韩春雨的实验室无法重复的,有人也说是可以重复的,总而言之就是之前的实验成果备受争议。不过韩春雨并没有放弃,而是进行新技术的研发,开发出了基于CAS6的RNA荧光追踪技术,这样的一个系统其实还是属于基因上的编辑和追踪,而且是跟RNA有关的,也是人体中的基因部分,所以还是说明了韩春雨本人的科研能力是比较强的。
韩春雨本人可以说是处于舆论漩涡中,但是韩春雨自己的科研实力还是非常不错的,并且也能够体现出韩春雨的团队是能够继续的去进行相关的研发。只要韩春雨能够按照正确的方向,或者说自己想要研究的方向不断的努力,那么也是能够获得让更多人认可的实验成果,最终也能获得很多荣誉的。而且相关的知识科研性比较高,也只有同行来进行评判,才能够知道究竟是学术造假还是真正可以借鉴的实验成果。
科学研发的过程中必然会出现一些争议性的事情,这是很正常的。只要是有一定的科学证据是可以支撑的,那么都应该值得肯定。
他时隔6年再次发表新的论文开启了 RNA追踪技术,能够追踪人体中的细胞,开启了荧光追踪平台,具有极高的灵敏度和特异性,而且已经经过了同行之间的验证。