科学界评选最伟大发现:基因转录定律摘得桂冠

据西班牙《国家报》网站12月20日报道,60年前,人类首次发现了DNA的螺旋式分子结构,不得不承认,此次发现对人类发展所做出的贡献前无古人后无来者,开启了“现代科学技术”的大门。在此基础上,科学家们在一年的时间内很快完成了对DNA分子的深入研究,并破译了DNA遗传密码,总结出了“基因转录定律”。60年后的今天,科学界发布了一篇关于科学定律的调查报告,科学家们再次把这一定律提出来,并将其称之为“史上最伟大发现”。

遗传密码子是连接基因和蛋白质之间的桥梁,它的运作原理非常简单,同时也是这世界上独一无二的,地球上所有的生物在将其基因转录为蛋白质时,都要通过遗传密码子作为转录媒介,从而使自己基因上带有的性状完整地表达出来。遗传密码子存在于数以百计的细胞中,在转录时它会将原来DNA分子链上的基因转化为氨基酸,进而形成蛋白质。一般来说一个密码子由三个碱基构成,碱基的位置不同也会使转录出的氨基酸有所不同,用这种排列组合的方法可以转录出的氨基酸种类数多达1000种。

另一方面,基因的转录定律之所以会被评为史上最伟大的发现还有一个重要的原因,那就是它的准确度高得惊人,自然界内很少能有哪一条定律有着如此高的准确度。DNA分子的转录过程是人体内最剧烈的生化反应,而且会在所有细胞中同时进行,但是即使是这样转录过程也很少出错。据统计数字显示,平均每5000次转录过程中只会有一次存在错误转录(这可能会导致宿主表现出某种先天性疾病),因此对于每一个物种来说,基因转录定律的可靠性都是保证物种正常进化的主要条件。

在基因转录定律被发现20年后,人类成功掌握了操控基因转录的科学技术,也就是人们所熟知的“基因工程”。有了“基因工程”的存在,人类可以定向地合成自己所需要的基因,并将它引导转录为相应的蛋白质。从那以后,“基因工程”便逐渐走入人类的生活,并且影响着人类在各领域内的一举一动。然而,虽然大多数人都听说过“基因工程”,但是对基因转录定律却了解甚少,对此科学家们指出:“这是因为转录定律只是一条理论,它是各种科学技术的基础和依据。人们往往只了解给他们带来影响的东西,却不熟悉它们的运作原理。其实除了‘基因工程’,还有很多技术和学科都是以转录定律作为理论基础才得以实现的。比如生物医学,神经生物学,结构生物学,发育生物学等。”另外,这些科学家还指出:“虽然这是一项伟大的发现,但是我们对它的了解程度还不够深入,有很多地方有待于我们的研究和完善。”

参与评选的科学家们表示:“生物体就像一台‘机器’,而基因转录定律则是这台机器的‘程序’,这个‘程序’几乎是完美的。我们身体的每一个细节都是由基因决定的,眉毛,眼睛,甚至是性格都与基因有关。因此转录一旦出错,就会给生物体造成损害。掌握了这种定律后,我们可以根据自己的需求创造出理想的生命体,这无疑是人类乃至所有生物的一次历史性进化。在过去的50年内,不计其数的研究室都在研究这一定律,因为它是万物的基础。”也有其他科学家表示,目前人类对转录定律的认识还有些狭隘。他们说:“我们现在有些过分关注转录定律在微观蛋白质合成中发挥的作用,而忽略了它在宏观的生物反应过程中也有很大意义。据我们的研究表明,遗传定律还可以用来改变生命体的代谢途径,这也许是我们未来的一个研究方向,我们现在就像一个工程师,着迷于机械内部的运作原理,而忘记了机械外壳的构造。”

确实,大量科学数据和实验结果表明,转录定律的伟大之处还没有完全被人类挖掘出来。目前科学家们正在努力研究转录定律与其他生物系统的联系。有些医学专家表示,他们已经发现了转录定律与医学领域的关联性,并试图将其应用在神经生物学、肿瘤学等医学领域。例如,一些学者通过对细胞新陈代谢的研究发现,细胞的营养状况可以很大程度上决定基因转录的速度。这是一个非常重大的发现,如果我们可以清楚地掌握这二者之间的关系,那么在临床医学领域,医生就可以通过观察患者的基因转录速度推导出患者缺少哪种营养素。反过来看,在生物工程领域,我们则可以通过改变实验体的营养环境来间接地控制基因转录的速度,从而达到预期的实验目的。除此之外,基因转录定律与“再生医学”也有着密切的联系。所谓的“再生医学”是指利用患者身体某个部位(一般是皮肤)的细胞作为培养元,通过一系列的生化诱导技术使皮肤细胞分化为“人工器官”(如人工肾,人工肺等)供患者移植使用。这其中的培养过程就需要医学家们对转录定律有着更深层次的了解,这样才能保证培养元分化出正常的目标器官。

总体而言,人类对基因转录定律的了解还不够全面,而且不能熟练地将其运用到各个科技领域中,研究之路还很长。

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