| 2. 人 类 生 命 科 学 50 年 的 研 究 历 程 |
自从美国科学家沃森和英国科学家克里克提出脱氧核糖核酸(DNA)分子的双螺旋结构模型以来,分子生物学经过20多年的研究和探索,终于在20世纪70年代初期取得了决定性的突破,产生了一门全新的学科,这就是基因工程学。在生物学史上,一般把1953年沃森、克里克建成的DNA分子双螺旋结构模型看作是分子生物学的开端。科学发展的实践也证明,他们这一创造性的发现大大地促进了生物科学在分子水平上的研究,使生物学的面貌涣然一新。这个模型也成为20世纪生物科学的最重要发现。DNA双螺旋结构的发现告诉人们:如果我们不能“阅读”序列,就不能揭开生命的奥秘。基因工程学是20世纪生命科学研究中最伟大的成就,必将影响着21世纪生命科学的发展和改变人类的生存和发展。
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发现双螺旋结构,为基因工程奠定了基础:50年来,在研究DNA过程中涌现出的基因克隆、基因组测序以及聚合酶链式反应等技术,直接促进了现代生物技术产业的兴起。一些高产、抗病虫害的优质转基因农作物产品,已经走上了餐桌。 发现双螺旋结构,使当代医学受益良多:分子生物学使科学家能更深入地研究基因等遗传因素在疾病发作中的作用,为设计药物提供了新的手段,同时也催生了基因诊断以及基于DNA技术的治疗新方法。用基因工程技术开发出的干扰素、胰岛素和抗体等,成为近年来增速最快的新型治疗手段。
![]() 五十年代后,科学家相继进 细胞核内染色体是由DNA和蛋白质组成的 行了大量的模拟实验,已成 功合成类似生命三要素(膜、 蛋白质、核酸)的物质,并 推测原始地球上最初生命诞 生的情景 双螺旋发现50周年纪念日前夕,多国合作的人类基因组序列图宣告提前绘成,人体DNA中30亿个碱基的排列顺序,已经成为各国科学家免费取用的数据。
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1986年诺贝尔奖获得者杜贝科撰文预示了弄清人类基因组给医学带来的美好前景。随后进行了长达数年的可行性论证,大批著名科学家都积极支持该项计划。决策者们都感觉到人类基因组计划已是在弦之箭了,一份具体的实施计划也已拟定,1988年至1990年为准备期,1991年起正式开始这项长达15年的研究计划,这项计划被称为“生命科学领域的‘星球大战’”。 1990年10月被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划启动。所谓人类基因组计划,其核心就是测出人类基因组的全部序列,然后再对这些序列进行结构功能的分析。但是人类基因组的全测序将是一项耗资巨大的工程,除非得到强有力的经济资助,这项计划必将成为泡影,因此在这一计划提出的最初一段时间里虽然引起了广泛的关注,却没有实质性进展。 双螺旋发现50周年纪念日前夕,多国合作的人类基因组序列图宣告提前绘成,人体DNA中30亿个碱基的排列顺序,已经成为各国科学家免费取用的数据。 |
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| 人类基因组计划是美国科学家于1985年率先提出的,旨在阐明人类基因组30亿个碱基对的序列,发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置,破译人类全部遗传信息,使人类第一次在分子水平上全面地认识自我。计划于1990年正式启动,这一价值30亿美元的计划的目标是,为30亿个碱基对构成的人类基因组精确测序,从而最终弄清楚每种基因制造的蛋白质及其作用。打个比方,这一过程就好像以步行的方式画出从北京到上海的路线图,并标明沿途的每一座山峰与山谷。虽然完成这项工作很慢,但非常精确。 |
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1998年12月一种小线虫完整基因组序列的测定工作宣告完成,这是科学家第一次绘出多细胞动物的基因组图谱。 1999年11月DNA测序工作完成第10亿个碱基对的测定。12月1日国际人类基因组计划联合研究小组宣布,他们完整地译出人体第22对染色体的遗传密码,它可能使人们找到多种治疗疾病的新方法。这是人类首次成功地完成人体染色体基因完整序列的测定。这一成果是宏大的人类基因组计划的一个里程碑。 2000年5月8日由德国和日本等国科学家组成的国际科研小组宣布,他们已经基本完成了人体第21对染色体的测序工作。6月26日中、美、日、德、法、英等6国科学家联合宣布,首次绘成人类基因组“工作框架图”,标志着人类在解读自身“生命之书”的路上迈出了重要一步。12月14日美英等国科学家宣布绘出拟南芥基因组的完整图谱,这是人类首次全部破译出一种植物的基因序列。 2003年4月14日,六国科学家提前绘成人类基因组序列图,人类基因组序列图绘制成功,人类基因组计划的所有目标全部实现,由美、英、日、法、德和中国科学家经过13年努力共同绘制完成了人类基因组序列图,在人类揭示生命奥秘、认识自我的漫漫长路上又迈出了重要的一步。 |