如何从“种子”中探索生命密码?
一粒种子为什么能长成一棵参天大树?一窠鸟蛋为什么会孵化出一只只鸟儿?而我是谁?我究竟从哪儿来?是谁创造我的身体, 操纵着我的意识,情感,以及记忆?也许,人类生命的所有信息也存储在一颗颗”种子”中。我们要如何从这些“种子”中探索生命的密码。未来科技又该如何破译其中的谜团,带给我们一些怎样的启迪?
【破译“种子”密码——高通量的测序】
DNA是所有生命的设计蓝图,这张蓝图是由4个不同碱基排列组合,利用性能优越的测序仪器,就能解读“种子”的遗传信息。每个各体的差异就存在于不同DNA序列的组合。设计生命的蓝图并不知道自己什么时候参与表达,或许还存在极度复杂的调控系统。未来的科技是否能有机会弄清这套复杂系统的原理和解读物种的DNA所有的序列,由DNA一代又一代遗传的产物,又该呈现出怎样一幅画面?
基因具有重要的研究和开发价值,一个明确功能的基因将至少有以下6个方面的实际用途,包括基因诊断,基因治疗,核酶或反义RNA,基因工程药物,免疫学诊断,基于基因的小分子药物.虽然目前研制一种基因药物需要几千万甚至上亿美元的投入,需要5~8年的时间,但是一旦成功,得到的将是上百倍的回报.因此,基因药物的发明专利是生物医药产业的源头,基因就是财富.谁拥有基因药物的专利,谁就占领了制高点
【拍摄“种子”生长--超高倍的摄影仪全方位拍摄】
细胞究竟是如何从一个细胞演变成两个细胞,细胞的不断增多又是怎么分化成有功能的细胞,一个个有功能的细胞怎么又不停的聚集成为组织和器官?细胞的不断分化和分裂怎么能最终形成每一生命的雏形,这个如同复杂,精密如同神话的过程在超高倍全方位摄像仪器下的帮助下又该呈现出怎样一副惊心动魄的过程?
利用X射线,超声波精密仪器可以自由穿透人体。窥探尚未出生的宝贝,身体的病变,生命活动当中的大脑动态。若干年后,当人们喝下一杯“粒子汤”。
细小的纳米机器人,穿透肠壁,胃壁。进入广袤的人体生态系统。细胞的变化,病理的发生,甚至DNA的动态,大脑皮层的活动一一呈现在全息投影中。生命体本质的面纱正在一点一点的揭开。
【观察“种子”形态--理论物理】
20世纪生命科学最伟大的发现就是DNA的空间构想是螺旋形状,从而开启了人类向分子层次的生命科学的全面进攻!为什么地球上大部分的氨基酸是左手性的构象?生物糖分子几乎是右手性构象?看似外表对称的人体,揭开外层皮肤里面的空间并非是完美的对称,不同类型的器官的几何构象都有不同。究竟是为什么大自然选择中选择了构成生命的分子,细胞,
器官几乎都有特定的空间,在每一个空间里究竟发生什么样的化学反应,物质代谢,以及能量变化?
当信息技术的发展并行着生物技术的发展,知识的交汇与融合。新的信息技术服务于生命科学的研究,研究的最新进展共享于信息技术中。DNA的结构,蛋白质的结构,组成生物物质的骨架,正在展开一扇窗户等待信息技术的挖掘。将会以另一种独特的视角,展现在人们眼前。
【微观“种子”研究--量子生物】
在量子物理学当中人类科学史上建立起的对物质的认识,理论几乎在量子形态上的物质完全颠覆不仅仅超乎想象,而且违背常理,一个原子能同时出现于不同的空间,每个原子几乎趋近于光速不停的运动,看来在量子层次的世界里什么情况都有可能发生,那么组成生命的微粒和组成普通物质的微粒在量子层次上完全类似还是有本质上的区别,量子物理学当中的引力,电磁力,强力和弱力是如何影响生命的发生和发展?
围绕光是粒子还是波的话题,物理学经历了由经典力学研究转变到了更为神秘的量子力学,人类的视野从可见视野扩大到了隐藏在真实之外的量子时空。究竟光是粒子还是波,每个帮派的信徒,一代又一代的相互较量,层出不穷的出现英雄豪杰。最终以波粒二象性的结论,结束了这场江湖纷争。
尽管物理学已经率先量子殿堂,生命存在的真实仍处在潘多拉的魔盒,研究量子力学的薛定谔开启了<生命是什么>的思考。粒子世界的坍塌真实世界将不复存在。薛定谔的猫同时活着,又同时死了。那究竟何为“生”,和为“死”。
组成物质的粒子与组成生命的粒子又有何种区别。
【调控“种子”性状---功能化学】
如果将生命比做一个摩天大楼,DNA精密的绘制了这座大楼的任何一个细节的设计蓝图,不同类型的蛋白质则是组成一个建筑的原料,而化学物质则是调控着重要信息的传递者,他调控了这座建筑的生产和投入使用的任何一个范围的执行,每种元素在生物体内行驶着完全不同的生物功能,多巴胺掌握着神经细胞之间的信号传递,荷尔蒙决定性欲,睾丸激素使男性易愤怒,有较强的空间能力,雌激素使女性擅长关系攻击,有较强的语言能力,钙能促进骨骼生长,镁参与人体的新陈代谢,维持体内的稳态,铁是血红蛋白的重要组成部分……
每个物种当中的个体,不可能独立的生存。为了繁衍后代不得不去寻找生命当中的配偶。从第一眼的兴奋紧张,到离开时候的暗无天日,天天相处的索然无味。所有悲欢离合,错综复杂五味杂陈的情绪。竟然仅仅只是大脑中的化学反应与一套算计得到与失去的奖惩系统。
当生命科学的谜团一层一层的抽丝剥解的揭开,科学已经不在神秘,人类找到苦苦寻觅的潘多拉魔盒的钥匙,未来高度文明的世界又会呈现出什么样的景观?
轮回转世:
是谁操纵着我们的身体,是谁控制着我们的情感,是谁控制着全宇宙最复杂的仪器大脑,仅仅是深埋细胞深处的DNA序列么?两个DNA完全相同的个体究竟是两个完全不同的个体还是一个人能操纵两个身体,即使一个人不存在了,将他的DNA移植到某个生命体中,他是否能重一个全新的生命重见天日?
上帝之手:
在几千年前科学的意识还未在人类社会萌芽,古时候的人类思考自己从何而来时,古埃及人坚信生是过渡,死是永恒。人死后能乘坐大船去寻找太阳神。而西方的基督教根深蒂固的坚信人类是由上帝创造的,圣经的写作过程更是离奇,写作的过程延续了几百年,一个又一个世纪,由不同的身份,不同的地区,不同经历的人一起完成。我不相信上帝的存在。只是好奇当时的人类为什么会存在那样的想象,只是猜测圣经的内容还有遗留在埃及和玛雅的文字和壁画,是不是一个高度文明的社会遗留的密码。我不相信上帝造人,但相信未来的人类会借用上帝之手创造生命。
(文/图: 华大科技 商务中心 ,唐智源)