
# 读《上帝的手术刀,基因编辑简史》
可能还是第一次,捧起就没怎么放下,连续花四个小时读完一本书。
做为一本科普书,我觉得内容确实是对得起书名的,上一次系统的学习生物,还是十多年前的高中时代,做为一个专业的业余生物类读者,能读出(或者在脑海中想象出)作者描述的每一种基因编辑相关技术,从侧面就说明了作者本身对相关技术有着很深刻的理解。(其实一直相信,对某项技术没有很深的理解,很难做到用很简洁的话把它表达出来)。
这就让我想到研究生时代读的各种中文论文,明明很简单的道理却要想尽办法让你觉得很复杂。想来国内这种好的科普书籍实在太少(也许是我读书太少,本书还是我在除历史类外读到的第一本觉得好的科普图书)。必须着力推荐,如果你对生物感兴趣,这是一本能让你了解一些生物(具体来说是基因)前沿知识的书籍,是一本能让你的好奇心得到满足,并触发更多好奇心的书籍。
还是得趁着内容在脑海中还算,回顾一下本书的内容,算是一个基本的总结。
从《物种起源》中的泛生子理论提出生物体内是存在某种会变化的遗传物质的,到孟德尔神父多年的豌豆杂交实验提出依据统计数据提出显性/隐形的概念,再找人们依据排除法实验在细胞内找到染色体,进一步找到 DNA �� 分子。
虽然人们不愿意相信,只有四种碱基的 DNA 分子就是遗传物质,毕竟比起生物的复杂,DNA 的结构还是太简单,但是优美的 DNA 双螺旋结构的提出让人类逐步走上解密 DNA 工作机制的道路。
在百年间,孟德尔实验、埃弗里实验、赫尔希-蔡斯实验、DNA双螺旋以及梅塞尔森-斯塔尔实验,分别从几个方向上共同完成了对遗传因子的解密过程。最终在猎人的捕兽网中剩下的,就是长得像一条长纤维的DNA双螺旋分子。DNA长链上紧密排列的碱基,用某种晦涩难懂的语言记录着生命的蓝图。
找到遗传物质后,下一个问题就摆在了人类面前,DNA 上携带的信息是怎么决定生物性状的?
而在当时人们已经知道,不同的蛋白质可以指导生物体进行各种不同的活动,这就把问题转变为DNA 是怎么指导生产蛋白质的。
如果再划分细一些,蛋白质是由氨基酸构成,氨基酸也就只有那 20 种,这样问题就进一步得到转化,遗传物质怎么指导不同氨基酸的排列顺序。生命进化之美在这里又得到一次绝妙展示,在无数种可能的编码机制中,生命恰恰选择了足够多样而又非常节约的一种编码方式,生命使用三碱基密码子来指导氨基酸的装配序列和蛋白质的生产!
总结一下遗传的秘密,那就是:
- DNA是遗传信息的载体。
- 遗传信息的最小单位——基因,以碱基序列的形式存在于细长的DNA分子上。
- DNA分子通过一轮又一轮的半保留复制,将遗传信息忠实地传递给了每一个后代。
- 基因通过3碱基对应一个氨基酸的形式,决定了氨基酸的装配序列和蛋白质的生产。
- 蛋白质催化了生物体内各种各样的化学反应,从而让生物体呈现出丰富多样的性状。
后来人类认识到,所有疾病都和我们身体里的遗传物质,和我们从父母那里继承来的遗传信息,有着千丝万缕的联系。给基因动手术的想法油然而生。不过就算想一想把一段DNA序列重新放回人体细胞,就会是一件很难的事情。在人类认识到一些病毒的工作原理后,一些病毒就像是一些高级的寄生虫,可以修改其它生物的基因,让其为己所用。在经历一阵阵惊喜和失望之后,基因治疗领域有了第一个产品进入市场。但是受限于病毒载体对人体免疫系统的攻击,受限于病毒对人类基因组序列的潜在危害,同时也受限于我们对复杂疾病遗传因素的理解,基因治疗技术的大规模推广应用看起来仍然是个遥不可及的幻想。
不过慢慢的人类还是找到了,正确的思路,寻找到DNA长链上需要编辑的位置,拿一把剪刀剪两个断口,把错误的DNA片段拿出来,换上正确的序列,再用针线缝补好就行了。这中间的过程又非常精彩,最终人类在自然界寻找到了亿万年进化中衍生出的天然剪刀、机器手和针线。
基因编辑所需的工具三套件是:
- 基因组GPS:锌手指蛋白组合;
- 基因组剪刀:FokI蛋白的剪切模块;
- 基因组针线:细胞内天然存在的两套DNA断点修复机制;
在基因编辑领域,围绕着技术也有着几场精彩的专利大战,围绕着专利战,各种技术又有了显著的改进。
基因到基因导致的疾病,从“缺啥补啥”的传统基因治疗到“精确打击”的基因编辑,从“黄金手指”“神话”蛋白到新鲜出炉的CRISPR/cas9,本书对这段历史讲得非常清晰,各种技术的演进有着其科学性也有其必然性。
最后一章,作者对基因技术的未来,期待的担心的又做了一定的讨论,带领读者培养自己的认知也算是一种好的结尾方式。
我自己的想法呢?
一方面,在阅读的过程中,我确实能感受到各种技术发展过程中带来的惊喜,但是对于未来,我却并没有清晰的想法,会期待,也会担心,也许世间本不存在非黑即白,待我认识更多,再做评价吧
上帝的手术刀:基因编辑简史 读后感 第(2)篇非常好看的科普。内容和写作手法都引人入胜,读的过程会让我不停思考为什么,并且好奇然后呢。
如果刚刚接触生命科学研究的话,应该在学习知识的基础上对兴趣有很好的启蒙,对于我这个药理系研二在读的学生,则是对“科研”二字有了更多体会。
日常看文献与重复实验,许多繁琐的事情让我逐渐觉得科研也不过如此,但其实我还是太青涩。真正的科研,离不开热爱,勤奋,思考……还有灵感和运气,做出的成果与发现也是激动人心的,而且往往具有简洁的美感。也许我一辈子都不会有这样的发现,到时候还能保持热爱与好奇吗?并不知道。
书的开篇就是大刘对本书的评价,对科学是不吝赞美之词,毕竟他的小说也都是在科学基础上做了神奇的拓展。想起以前看的他那篇《天使时代》,对未来的基因编辑进行了详细的阐述,通过基因编程来大规模基因编辑,“生命basic”、“伊甸园+”……还有伦理方面的诸多思考,那个故事起因于一个非洲穷国的基因学家对本国人民基因编辑,让吃不上粮食濒临饿死的人可以吃草来变得很强壮,引来世界各国对他们的围剿……而看了这本书同样让我思考基因编辑的利弊,看似很遥远的事情也许很快就要变成现实。去年“基因编辑婴儿”事件,更是打开了潘多拉魔盒,经过编辑的基因不仅是对个体本身的影响,从此抵抗HIV或者不幸脱靶,而且这经过编辑的基因从此会混入人类的基因库,长久遗传下去。但正如书中说的,毕竟青山留不住。该来的总会来的,但我希望起码是可控的,也等我们做好一些伦理上的准备吧。
总之,这本书让我看到了科研与科学的美感。zhiyu未来会发展成什么样,拭目以待吧。
上帝的手术刀:基因编辑简史 读后感 第(3)篇现代医学发现,很多疾病的成因是因为感染了病毒,比如艾滋病、SAS病毒、禽流感等。
这些病毒自身结构简单,由核酸分子(DNA或RNA)与蛋白质构成。它本身不具备独立生存繁衍的能力。
然而病毒就像是潜行的“吸血鬼”,一旦它有机会进入宿主细胞,就会释放出自身的遗传物质,并利用宿主细胞的资源,帮助其不断复制繁衍。
最终,宿主的身体资源被耗尽,被其侵蚀击溃。
随着双螺旋结构被发现,我们终于可以从分子层面探寻病毒的秘密。
2014年,两位女科学家完美解释了CRISPR/cas9系统的工作原理。她们找到了一种方法,可以通过比对找出病毒基因,然后利用具有“导航功能”的RNA,准确将其定位,并利用cas9这把“剪刀”将病毒基因清除。
还记得去年贺建奎事件吗?在国际人类基因组编辑峰会前夕,他突然宣布,在中国诞生了一对敲除了CCR5基因的双胞胎婴儿。
他自称通过基因修改,切割掉了病毒DNA序列,因而认为她们出生后天然就能抵抗艾滋病。
为什么贺建奎被整个社会所谴责?那就是,他并没有考虑过,在用基因编辑清除致病DNA时,有可能出现脱靶,会给当事人和整个人类带来无法预见的后果。
我们开始初步掌握基因编辑技术,那像是拿起了上帝的手术刀,从另一方面来说,却更像是打开了潘多拉的魔盒。
今日读书:王立铭《上帝的手术刀:基因编辑简史》