基因是什么？我对它的印象可以追溯到中学时的生物课本，那螺旋状的结构挺好看的。从来没有想过，基因工程与我自己有什么关系，直到观看了探索频道的这集纪录片《细说始末 人类基因解码》，我有一种Impossible is Nothing（凡事皆有可能）的感慨，思维的宽度一下子被拓宽，对人类的未来越来越充满信心。虽然关于基因科学家们还有许多未知，但是现在我们就可以肯定，我们不再被基因掌控命运，我们可以活得更加健康、长寿，我们的世界会更加安全。
《细说始末 人类基因解碼 Revealed:DNA-The Next Wave》
一、DNA测序技术救治神秘疾病患者
Joe和Retta育有一对龙凤胎Alexis和Noah，他们一出生就罹患一种可怕的疾病，十几年来医生一直不清楚这一神秘疾病的起因是什么。Alexis手臂僵硬、紧紧贴住胸口，还不停地翻白眼；而Noah每天都吐得天翻地覆。这对夫妇花费了几百万美元的医疗费却得不到确诊。
有一项创新技术正在彻底改写医疗现状，为世界各地的疑难杂症患者提供帮助——它叫DNA测序。通过基因取样，科学家就能够破译我们的基因密码。通过解码复杂的DNA链，便可以找出损坏或变异的基因，许多我们将来会遇到的健康问题，其源头就是这些基因变异。测序技术可以让我们知道自己可能罹患的疾病，让我们有机会改变自己的命运。推动这一技术迅猛发展的是，DNA测序费用的骤跌。
对于Joe和Retta一家，这一技术给他们带来了重生的机会。在对这一家进行DNA测序之后，科学家发现——Joe和Retta各有一个基因变异，因而Alexis和Noah有两个基因变异。这两个基因变异，导致掌管他们大脑和中枢神经系统的关键化学物质多巴胺和5-羟色胺低到了危险的水平。
确诊以后，医生就懂得怎么治疗了。Alexis和Noah开始服药。他们从差一点儿要坐轮椅度过一生，到可以自如地跑跳。
Alexis和Noah是DNA测序技术拯救的第一批患者。在未来，我们可能一出生就可以知道自己可能罹患什么疾病，并做到防患于未然。问题是，我们是否做好了未卜先知的准备？
二、通过天然营养物质影响人类基因表达，从而改变人类衰老的进程
基因表达，通俗点儿讲，就是基因是怎样运作的。当你激活一个基因，就能得到一个蛋白质分子。这一特定基因是激活还是未激活，得到多少蛋白质表达量，这些都跟基因表达有关。
基因就像是一本书，现在科学家们已经知道这本书的内容了。同时科学家发现了提取基因表达谱的新方法。 这些突破让我们可以实现曾经看起来不可能的目标，即锁定衰老因素。引领这一领域的是曾润海博士，如新公司首席科研执行长。
曾润海博士的父亲在去世前10年里过得非常辛苦，生活质量非常差。这触发了曾润海博士的思考，他问自己：人这一生中，能不能维持一个最佳的生活质量呢？我们能不能优雅地衰老并且舒服地离开这个世界？
在研究中发现，人类的基因有那么几组和衰老密切相关，曾润海博士的科研团队给这几组基因起了专门的名字，叫青春基因组群。改变基因组群的基因表达谱，会对生物性衰老产生积极或者消极的影响。
青春基因组群与细胞内线粒体的关系引起了曾润海博士的兴趣。线粒体是人体的迷你发动机，它们维持了我们人类一生中的能量水平。如果线粒体不能正常工作，那么衰老的早期迹象就会开始出现。曾润海博士利用基因表达技术来重置线粒体的活性。所谓的重置，并不是改变基因的结构，而是重新启动与衰老相关基因的活动或者说基因表达谱。一个人年轻的时候，有个特定的基因表达谱；但是随着年纪变大，这一基因表达谱会发生变化。科研团队想做的，就是让基因表达谱尽可能保持在20岁的样子。
曾润海博士的合作伙伴朱佳石博士正运用自然科学方面的知识和一种不寻常的药材和衰老作战。科学家们普遍认为他已经接近重置线粒体基因表达的关键了。他的武器就是冬虫夏草。朱博士花了好多年的时间来调试发酵培养中核苷类成分的含量，终于冬虫夏草可以走出实验室发挥真正的威力了。他的研究结果表明，服用冬虫夏草后人的运动能力有显著提高。冬虫夏草能够缩短人体恢复期，改善心血管功能。冬虫夏草有增强体力、促进新陈代谢、抗疲劳的神奇功效。这说明，冬虫夏草或许可以消除由日常生活压力导致的衰老。
《细说始末 人类基因解碼 Revealed:DNA-The Next Wave》
朱博士的冬虫夏草再加上其他原料，就成为曾博士的抗衰老产品。这是科学家第一次用现代科学方法，证实某些天然原料确实具有延年益寿的功能。各大科研机构表示，基因再也无法控制我们的命运。衰老过程就像是人体内部的一首交响乐。这首衰老交响乐要想演奏得好，从头至尾不跑调，你就需要一支好的基因交响乐队。有时候这些基因要相互配合，才能确保衰老交响乐不跑调。
基因表达技术让我们看到一条通往更加健康的人生道路。
未来几十年里，全球老龄人口会以前所未有的速度激增。我们能够改善衰老过程吗？LifeGen科技公司的两位科学家Richard Weindruch博士和Tomas Prolla博士正在利用基因表达谱技术，研究营养是怎样从基因层面来影响衰老的。
节食会改变许多物种的基因表达。当食物匮乏的时候，我们的身体会转入节能模式以提高效率。Weindruch博士认为，延缓衰老的关键在于我们的饮食习惯。限制卡路里摄入量似乎是最行之有效的饮食干预法，不光可以延缓衰老，还可以提高生活质量。Weindruch博士想研究，长期控制卡路里摄入量，对人类基因表达有什么影响。但时间不等人，这样的试验需要一个人一生的时间。于是他只能退而求其次，使用与人类基因构成相近的物种猴子。
1989年76只健康的恒河猴被分为两组，一组可以随便进食，另一组则限制食物的摄入量。恒河猴的寿命约在40岁左右，因此这项研究进行了20年，才出现了显著的成果，研究结果被发表在了权威Science杂志上。
节食组更健康，而且寿命要长20%。控制卡路里摄入量的猴子与衰老有关的疾病发病率只有对照组的三分之一。通过基因表达谱，科学家可以解释控制卡路里摄入量是怎样做到延缓灵长类动物衰老的，而如果对灵长类动物有效果，对人类也会有效果，这是一个重大突破。
但还存在一个很大的问题——由于猴子试验耗时太久，两位博士决定同时研究老鼠的基因表达，这样他们可以在相对较短的时间内完成更多的研究。花几十年的时间做一个试验已经够让人震撼的了。但还有一个更大的挑战在等待着他们——他们使用了许多动物，相关数据点很快就增加到了几亿个。这些数据汇聚到一起，形成了全球最大的衰老与控制卡路里摄入量基因表达数据库之一。
《细说始末 人类基因解碼 Revealed:DNA-The Next Wave》
面对几亿个数据点要想在其中快速监测到信息，数据库需要配备一种名叫“基因芯片”的尖端科技。这个用于基因表达谱的新工具非常强大，每块芯片包含老鼠组全部20000多个基因的信息。这样一个数据库能让科学家站在全球的角度上解读他们的发现。运用基因芯片技术科学家可以监控可以成千上万个基因的表达。
LifeGen公司想要做的，就是找到一种营养物质，一种全天然化合物有控制卡路里摄入量的功能，能够以某种方式改变基因活动，起到延缓衰老的作用。 这种营养物质能够起到控制卡路里摄入量相同的效果，但却不需要我们人类实际控制卡路里的营养物质。他们在红酒中找到一种化合物白藜芦醇，试验结果得到了肯定。不过单一营养物质或许效果不够，他们希望将营养物质化组合在一起，以强化作用。
如新公司、LifeGen公司、斯坦福大学的各位科学家都在寻找更多的营养物质，改变人类的基因表达，他们正在改变人类衰老的进程，引领一次巨大的变革。
三、一个阶下囚利用基因工具为自己翻案，走出牢笼
基因技术已经使得犯罪调查深入到基因层面。
1986年加利福尼亚一名女性被人持枪抢劫并受重伤，Herman Atkins被判有罪，他要在美国最危险的监狱服刑47年。然而Herman坚持认定自己无罪。他被迫与家人分离，他只能到监狱里，他变得很刻薄很好斗，他决定他一定要走出去。
Herman听说有一个叫做“洗冤项目”的冤案平反组织，便抱着最后一线希望写信给这个组织。Herman认为自己拥有可以洗脱自己冤屈的DNA证据。而“洗冤项目”的成员就是要帮助他找到证据鉴定证据。
在等待的过程中Herman寝食难安。他觉得DNA证据是很容易遭到破坏的，时间已经过去了10年，他不确定这个DNA证据还是否会发挥作用。在“洗冤项目”成员的努力下，他们终于发现了一个可能的证据——受害者的牛仔裤。经过十年，衣服上面的人类DNA信息还在吗？Herman的抗争关键就要看DNA检测的威力了。
《细说始末 人类基因解碼 Revealed:DNA-The Next Wave》
San Diego警署的Patrick O’Donnell博士说：“DNA确实让世界变得更安全了。过去十年里，我们的破案数量增加了八倍。这次检测，我们承担着巨大的压力。”
今天，采集基因信息有了新方法。这套工具叫做格罗伯法勒试剂盒。相比以前的工具，速度要快一倍。它甚至可以测出几十年前的DNA样本。
“洗冤项目”采集检测勒DNA信息，结果全部表明Herman是无辜的。Herman听到这个结果半是震惊半是狂喜，他为了这个结果等了12年。
Herman最终被释放，他开始重建他的生活。目前他在加利福尼亚法学院攻读法律，他的目标很简单，他想改变法律，想为那些因为误判入狱的人讨个公道。他将致力于挑战现有的司法制度，帮助那些请不起律师的人。
四、通过基因测序找到从未谋面的亲哥哥
描绘人类基因组为我们带来了新的科学突破，它能帮我们了解某一基因特质在全球范围内的分布。
加利福尼亚州的Jolie Pearl想追寻家族早已被人遗忘的历史。她想了解更多关于母亲的历史。她得知有一家网络基因公司能帮人调查先人的生平，同时也可以帮你寻找远亲。
这种服务正迅速成为社交网站上的一股强大的力量。有血缘关系的基因信息是有关联的，而这家社交网站的服务就是帮助寻找跟你有共同基因片段的人，而这些人就是与你有共同祖先，散落在世界各地的远亲。
过程很简单，买套工具，将唾液装进试管，送来实验室，然后就等实验室的消息。每个人的DNA都有不一样的秘密。
Jolie Pearl按耐不住自己的好奇心，在网站上进行搜索，突然有个提示框显示说找到了她的亲戚。这一发现同样也让多伦多人Neil Schwartzman震撼。一年前他收到一封邮件，说：我想你或许是我的兄弟。
原来Jolie发现了一个秘密，她有个哥哥，出生十天就被妈妈送给了别人。Jolie和Neil在旧金山一家第一次餐厅见面，他们聊啊聊啊，非常有意思，因为他们有很多地方是一样的，但也有许多地方不一样。
五、“不老泉”的巨大秘密揭晓
Cynthia Kenyon博士梦想延长人类的寿命，她要寻找基因科学的圣杯——不老泉，她的研究彻底颠覆了人类对衰老的认识。
一直以来我们都认为衰老是一件再自然不过的事情，我们就像旧车那样报废了。但是Cynthia博士不这样认为。
Cynthia博士在自然界寻找灵感，她注意到一点，所有物种的生命周期都不一样——为什么老鼠只能活两年，而人类在两年内没有什么变化？要是Cynthia博士能够找到并征服掌管我们衰老的基因，或许她就可以永远改变我们的衰老方式。
《细说始末 人类基因解碼 Revealed:DNA-The Next Wave》
她认为人类的未来关键要看一种叫做秀丽隐杆线虫的小生物。它们只有一毫米长，就像一个逗号那么大。秀丽隐杆线虫的寿命只有3周左右，因此很好研究，操纵它们的基因也相对简单。虽说个头小，但秀丽隐杆线虫却跟人类有着重要的联系，因为我们的基因码有一部分是相同的。DNA是所有生物的通用语言。
Cynthia博士及她的团队开始做实验，他们随机改变线虫的基因，看是否能延长它们的寿命。取普通的线虫，以很低的频率，为它们注射一种化学物质，就能够改变它们的DNA结构。试验需要极大的耐心，而且结果也很难预料，不是所有人都对这项研究有信心。许多人都觉得这样行不通，几乎所有人都觉得衰老是自然规律。
研究小组顶住压力，取得了惊人的进展。他们找到了影响衰老的基因daf-2，通过改变线虫体内的daf-2基因，他们可以大幅改变线虫的预期寿命。对照组线虫跟daf-2变异线虫的生活方式很不一样，没有接受过处理的线虫懒洋洋的，而变异线虫则充满了活力。
Cynthia博士及其团队继续研究变异线虫，接下来的发现更加惊人，原来还有一个基因在衰老过程中扮演了重要的角色，它叫daf-16，可以将线虫的寿命延长五倍。这正是Cynthia博士一直期待的突破，现在她正在人类基因中寻找类似的基因。
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发表于 2017-2-20 00:00:00
发表于 2021-4-14 19:59:58