688章 基因

　　微生物是自然界分布最广、数量最多的有机体，包括细菌、病毒、真菌等。它们是地球上最古老的生命之一，是所有生命的基础，是生命中的生命。

　　组成动物和植物的细胞，最早就是由细菌进化而来的。以碳的标准来衡量，一个人就是亿万细菌的合体。

　　“所以主导世界的不再是硅，而是碳。我们这个基因工程研究项目的别称是：如何在碳时代指引方向。”沈奇谈了谈他的想法。

　　一个人的身体里生活着一千万亿个细菌，重量达三公斤，它们携带的基因总数是人类基因的很多倍。在人类肠道里就寄生着一百万亿细菌，它们是人体内正常的微生物，对人体有益。

　　另一方面，人类的三十亿个碱基对完成了测序，但只有2%的内容编码了人类的两万多个基因，其余的98%还属于基因遗传谜题，尚未被研究清楚。

　　沈奇问到：“大家明白我们这个项目的第一步基础研究，该做什么具体工作了吧？”

　　“明白！”

　　“懂了！”

　　“跃跃欲试！”

　　“迫不及待！”

　　大家积极行动起来，满怀热情的布置沈奇科研中心生物实验室。

　　生物和化学联系紧密，防化服、通风橱，基础的药剂、器皿、仪器设备，拿中心化学实验室的存货即可。

　　基因测序和基因编辑的硬件软件，需要另外购买。随着新一代测序软件和CRISPR等技术的广泛应用，其市场价格降到了较低的程度。

　　韩猛花小钱办大事，他利用专业知识与仪器供应商砍价，仅花费500万元就买到了沈奇交办的基因工程专属仪实验器，为中心、为燕大、为国家节约了100~200万元。

　　沈奇规划的《基因工程研究项目》分为三步，第一步基础研究阶段所依靠的理论原理主要是基因组学。

　　古老的鸟枪法依旧是主流实验手段，同样古老的还有PCR仪。

　　沈奇科研中心新买的PCR仪经过了几轮的升级换代，但其设计原理和第一代没有本质上的差异。

　　基因组学的突飞猛进，要感谢PCR仪的发明者杨锐教授，他是中国生物界的先驱者。

　　如果《基因工程研究项目》取得了最终的胜利，请记住这六位甘愿为科学献身的生物工作者，他们是：

　　沈奇、韩猛、崔华林、杜源、唐亚星、武俊强。

　　六壮士首先对自己进行了PCR操作，测试并保存了他们的DNA样本。

　　然后，六壮士提取了自己的皮肤细胞，通过生物手段培养为多能干细胞，为后面的研究存储弹药。

　　历史上的科学壮士不计其数，比如澳大利亚医生马歇尔喝下了幽门螺旋杆菌，以验证它到底是不是胃溃疡的致病因子。

　　又比如秘鲁医生克立勇，他为了验证两种病状是不是同一种病因，就切开了病人身上的疣，抽出疣里的血，注射到自己体内。很不幸，他死掉了。

　　沈奇等六人的实验操作目前来说比较安全，暂时没有生命危险。

　　《基因工程研究项目》的第一步研究阶段分为高级生命体、微生物两个版块。

　　基因是连接这两个版块的纽带。

　　虽然基因组作为整体是重要的，但科学家们更感兴趣的是基因，特别是人类疾病相关的基因。

　　随着人类基因组所有碱基对的测序工作完成，包括癌症、糖尿病、心血管疾病、免疫功能紊乱、神经类疾病、艾滋病等几千种常见疾病的致病机制已显露无疑，但患者却越来越多。

　　这是为什么呢？

　　“是啊，这是为什么呢？要搞清楚并解答这个疑问，并给予大众一个合理的解决方案，这就是我们要做的事情。”

　　沈奇和他的博士研究生们，将他们的基因组DNA样本打断为30~100kp大小的片段，然后在含有银离子的Cs2SO4密度梯度溶液中离心。

　　“观察到6个沉降带，密度从低到高依次为L1、L2、H1、H2、H3、H4（L=Lower，H=Higher）。”韩猛熟练的做着实验。

　　“其中的H3的G+C比例最高，为H1和H2的8倍，为L1和L2的16倍。”崔华林用H3组分作为探针与人类染色体原位杂交，再与染色体G带图像作比较，得到了一些基础数据。

　　《基因工程研究项目》的第一步研究阶段的初期工作比较基础、常规。

　　人类21号染色体长臂的重组率为1cM/Mb，而短臂则为2cM/Mb。相似的情况也在酵母中出现，尽管酵母基因组比人类的小200倍。

　　H3组分主要分布在G带的浅着色区，有43%的H3位于近端粒区。沈奇项目组所做的序列分析揭示，H3组分的单拷贝比例为50%-70%，H3，H1+H2和L1+L2所含基因的数量分别占整个基因组的28%、38%、34%，实验结果说明，大量的基因集中分布在人类基因组的有限区域。

　　沈奇团队的初期实验结论，似乎与国际人类基因组测序机构所公布的数据没有差别。

　　这么基础的实验研究，是不可能让五位博士研究生获得燕大博士学位的。

　　基础实验研究只是热身，核心实验在后面。

　　“我刚才说了，既然我们已经知道了几千种疾病的致病机制，为啥患者反而越来越多呢？”沈奇再次问到这个问题。

　　“我在美帝的那几年，专门研究过艾滋病。为了防止艾滋病毒破坏免疫细胞而使携带者发病，我们可以通过生物技术修改患者的基因，或者修改他们后代的基因，使他们的后代永远免疫艾滋病。但这种基因修改方法没有广泛的、合法的被运用于临床，我想是因为，有的基因修改会引发不可预测的新病变，甚至直接致人死亡。这也是我和我导师主攻的方向，如何最大程度的规避基因修改带来的隐患？能否在本质上，让基因修改绝对安全的、有利的为人类服务？可惜啊，我的导师被带走了，我也仓皇的返回中国……”崔华林擅长以艾滋病为例子阐述他的学术思想，毕竟术业有专攻，他是专门研究这个方向的。

　　“我想，沈主任应该有对策了吧？”崔华林非常感兴趣的问到。


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