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主题:关于基因的闲话
发信人: jasper_chen@GZ()
整理人: k_xiaoyao(2001-01-18 08:33:56), 站内信件

标  题: 关于基因的闲话
发信站: 网易虚拟社区 (Fri Jul  7 18:28:59 2000), 站内信件

外行的资料堆积,请内行多多指教。

我们要照着我们的形像,按着我们的样式造人——旧约·创世纪1:26


与基因有关的闲话


  题解:最近“基因”大流行。各路媒体上关于人类基因组的宏篇巨制比比皆
是,不管写文章的人本身到底对基因懂与不懂。我若硬着头皮板起脸再来一堂生
物学讲座,怕大家不爱听哩,不如随便扯几句闲话。


30亿字的天书

  也不知哪个家伙首先把人类基因组研究捧到比登月还伟大,反正现在大家都
这么说,惟恐恭维迟了被旁人讥笑为无知。可登月计划有比科幻电影更激动人心
的转播可看,“我的一小步”令全人类似痴如狂。基因组呢?电视里无非是几个
科学家自卖自夸、几个政治家随声附和、几个双螺旋结构转来转去,外加几台等
闲看不出是什么东西的实验仪器。很多人把“工作草图”挂在嘴边,可这草图到
底是什么样子?
  如果把染色体上的遗传物质基本单位“碱基对”比作字母,那么一个人的全
部遗传信息就是一本包含30亿个字母的书(若按电脑里2个字母合一个汉字的算法
,那可是15亿汉字,印成书不仅可以“著作等身”,砸死你一百回都够)。英文
有26个不同字母,碱基对没那么复杂,只有4种,分别是A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧
啶)、C(胞核嘧啶)与G(鸟嘌呤)。因此这本生命天书无非是ATCG四个字母不
同的排列组合翻来复去花样有限的重复。
6月26日工作草图发布,27日这天英国伦敦科学博物馆新展厅开张,其中少不得供
着几台向负责英国人类基因组工程的科学家讨来的分析仪器。其中有一台打印机
,正吐出印满了AATCCGT……之类的纸,应该就是天书的某一节了。不知你读了会
有什么感想,反正我是站在旁边很景仰地瞧了半页就烦了——看不出什么门道来

  但这不能怪我笨,光有字母,不认识单词,岂止我看不懂,科学家一样不懂
。可以说,人类基因组测序迄今为止做的主要是从DNA上识别并抄录字母的机械劳
动。科学家只希望快快把30亿个字母准确无误地按顺序抄下来,然后再把字母组
合成单词,拼成一个个小故事——基因,然后把故事的含义弄明白,才算是真正
读懂了这本天书。
  正常人有23对染色体,这是包管不会错的;碱基对大约30亿个,一般对此也
无异议。但其中基因到底有多少,科学界却说法不一。有人说有十几万个,有人
则说天书里废话太多,真正有意义的基因故事只有大概3万个。折中派的说法则是
6至10万个。据说一群科学家为此每人出1美元打赌,看谁的猜测更接近于事实。
(碧声注:我出1英镑,赌30000个,有没有人跟我赌哇?)


HGP  vs  塞莱拉

  多国官方合作项目“人类基因组工程”(HGP)和塞莱拉(Celera)公司的恩
怨,你大概已经听说过。塞莱拉公司总裁克莱格·文特尔原本也是HGP一员,提出
了一项“快速测序法”未被采纳,负气出走,另立门户与HGP叫板。
HGP是1990年启动的,塞莱拉公司足足迟了8年,可是由于计算机性能的大幅度提
高,加上“快速测序法”确实要快一点,塞莱拉相对于HGP竟然并未表现出太大的
劣势,很快就赶了上来,甚至于今年4月抢先宣布说已经测完了一个人的遗传密码

HGP的科学家一向对快速测序法有成见,经常攻击说这法子不可靠,令人怀疑,甚
至连“nasty”这样的词都骂出来过。塞莱拉公司也不示弱,时刻不忘宣扬自己将
如何如何只用HGP十分之一的投资和短得多的时间完成测序工作,言下之意自然是
嫌HGP效率低、浪费钱。两方关系一度极为紧张。
说起来,HGP与塞莱拉公司采用的方法各有特点——包括优点与缺点。HGP的法子
是,在DNA链上做出一些重要标记,然后对标记分出的各个片段分头测序。快速测
序法则是随意将DNA链切成多段,对每段进行测序,然后用计算机识别并拼合还原
。打个比方,如果是绘制一幅中国公路交通图,那么HGP的方法是先把北京、南京
、武汉……等枢纽城市位置标出来,然后开着车一条路一条路地走。塞莱拉公司
则是用直升机航拍数百万张照片,然后观察各照片中的重叠之处,将它们拼成完
整的地图。这法子有点像玩拼图,听来确实玄乎。一些科学家认为它只适合于细
菌和病毒等的小基因组,玩不来大的。不过塞莱拉公司已经完成了果蝇的1.2亿个
碱基对测序,证明快速测序法并不那么差。
  塞莱拉公司另一个不招人喜欢的地方是,试图把研究成果申请专利。HGP测得
的基本数据是放在网上随便大家取用的,因此他们对塞莱拉公司的这种打算极为
不满。今年初,美国总统克林顿和英国首相布莱尔还专门为这事发表联合声明,
不点名地敲打了塞莱拉公司一番,要求人类基因组原始数据一律免费供全世界科
学家自由使用。科学界跟着起哄,搞得塞莱拉公司有点四面楚歌,遂不敢逆潮流
而动,乖乖地改口。
虽然HGP与塞莱拉曾经吵得天翻地覆,但今年6月,这对冤家最终还是抛开意气,
走到了一起,合作研究,并共同发布工作草图——是要这样才好,科学毕竟是科
学呀。


你能代表我吗

  HGP挑选了12名志愿者,对他们的DNA进行测序。塞莱拉公司则选了6个人(当
然,他们都是不透露姓名的,不像阿姆斯特朗等人,接受登月使命即是踏上英雄
之路)。考虑到地球上目前有60亿人,这样本数实在小得可笑。区区几个,怎能
代表这许多不同肤色不同眼珠子不同体格的人,何况同一种族的人里又有男女美
丑贤愚善恶种种差别?
  事实是,世上再不同的人,彼此DNA差异也不超过0.1%。千分之一的差异就决
定了我是中国平民而克林顿是美国总统。要是把差别扩大到1.5%,就差到黑猩猩
那里去了。相差40%,就变成了苍蝇和人的比较。所以,用这么几个人代表全人类
先绘出一张草图,凑合着也够了。
  但是,人与人DNA差异不超过千分之一,也给测序工作带来了很大的难度。目
前HGP与塞莱拉公司在测序精确度上都不怎么样,大概是重复测序4到5遍,精确度
99.9%,误差0.1%,刚好把人类多姿多采的多样性全都抹杀掉。照这数据,全球6
0亿人同一面目。要照科学家希望的把精确度提高到99.99%,还得好几年的功夫,
重复测序10遍。


基因的阳光照耀着谁

  这年头真敢玩命疯涨的股票,唯网络与生物耳。而且颇有专家认为,投资于
生物技术比争着做网络暴发户更有潜力,毕竟网络泡沫已经有消散的迹象,而生
物浪潮才刚刚开始。当然喽,搞生物需要极深的专业技术,不像搞网络,光卖概
念就能骗到大把的风险资金。
  西部淘金的时候,有人挖到金子成了巨富,也有人血本无归。倒是卖铁锹的
生意大有保障,只要有淘金者,铁锨就卖得出去。因此,安安稳稳靠基因组吃饭
的,首先是那些生产分析设备的公司,例如Affymetrix 和 PE生物系统公司。横
竖生命天书才读了90%多的字母,离辨认故事、领会含义还远得很哩。
  然而,无论铁锨卖得怎么好,也代替不了挖到真正的金子。如果你能从这些
AGCT琢磨出一个或几个与某种常见疾病相关的基因,并开发出相应的有效药物与
疗法,那就是找到金矿了。
虽然这堆原始数据离大量开发新药和疗法还远了点,但已有许多公司争相投入其
中。葛兰素—威康之类的巨头当然是绝不会错过机会的,新成立的小公司也纷纷
赶潮,基因技术公司(Genentech)、人类基因组科学公司、千年医药公司和Isi
s医药公司都是近几年冒出的新秀。其中已经有一些基因药物在进行临床试验。

  介乎卖铁锨与挖金矿之间的,是提供加工后数据供制药企业研究的公司,这
其中的最佳代表自然是塞莱拉公司啦。原始数据不能申请专利,就只好靠从中初
步识别基因来赚钱了。制药企业可根据这些处理后的数据决定对哪些基因进行深
入研究。
  基因研究的专利纠纷一向很多,而且往往涉及巨额金钱。9年前美国加州大学
告了基因技术公司一状,说公司侵犯了该校一个与人类生长因子激素相关的DNA序
列专利。官司5次打到美国上诉法院,3次打到最高法院,经过了长达1000天的听
证、一次无效审判,最终判定基因技术公司赔偿2亿美元,这是生物技术专利史上
最大赔偿案。
1998年,Affymetrix告了 Incyte公司一状,也是为这种事。 Incyte 则转头去告
基因逻辑公司。案子到现在还没结,光诉讼费就以百万美元计。看来,生物技术
前景看好,律师也跟着沾光呢。
  当然,说一千道一万,基因组研究最大的受益者,还应当是被新药物和疗法
挽救生命的患者。什么也比不上活着呀。


基因不是一切

  说天才是1%的聪明加99%的汗水,未免太轻视先天因素了。对智力我们暂且不
予讨论,单就健康而言,专家以为,基因与环境两大因素大概各占一半,都很重
要。有些人担心,基因组研究可能引起“基因决定论”的泛滥。但事实上,研究
基因对疾病的影响,同样有助于了解环境所起的作用。弄清楚疾病的原因,该修
补基因的修补基因,该改变生活方式的改变生活方式就是了。对这一点不必多操
心。
  只是,基因疗法这名字听起来就很昂贵,特别是根据基因检查结果、针对个
人进行调整的“定制治疗方案”,更不是人人负担得起。若要发展中国家卫生部
长把医疗投资领域按优先级列出来,可以肯定基因疗法是上不了台面的。他最需
要考虑的,是国民的生活卫生、性安全、洁净饮用水、疟原虫等。
  专家警告说,发达国家研究人员致力于用基因组研究成果开发昂贵药物,将
进一步拉大富国与穷国在医疗服务方面的差距,不利于使全人类从基因组中共同
获益。他们认为,应当照顾到发展中国家的情况,对基因疗法及药物研究予以适
当指引。#ENDITEM

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———何昔日之芳草兮,今直为此萧艾也———

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