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开创生命科学的黄金时代
更新时间:2022-05-16

1953年4月25日,年轻的美国科学家詹姆斯·沃森和英国科学家弗朗西斯·克里克,在英国《自然》杂志发表不足千字的短信,正式提出DNA(脱氧核糖核酸)双螺旋结构模型。与许多具有划时代意义的科学事件类似,这一成果问世之初没什么人理会。那一年,大英帝国女王盛大的加冕礼、人类征服珠穆朗玛峰的壮举,都有更多理由吸引媒体和公众的注意力。

半个世纪过去了,女王登基大庆等已很难再构成大新闻,但DNA却受到不同寻常的礼遇。世界范围都有不同形式的活动,庆祝DNA结构真相大白50周年,美国国会还特别决定将今年4月25日定为全国“DNA日”。

这一切并不是偶然的,DNA结构这一分子生物学最基本的谜团揭开后,释放出的能量惊人。

“没有什么分子像DNA那样动人。它让科学家着迷,给艺术家灵感,向社会发出挑战。从任何意义说,它都是一种现代的标志。”最初发表沃森等人论文的《自然》杂志,在今年早些时候出版的DNA结构发现50周年特辑中如此概括。

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。“国际获得农业生物技术应用服务”机构的调查显示,2002年,全球种植转基因作物的面积达到5800多万公顷,目前已有16个国家的600万农民靠种植转基因作物为生。

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。

发现双螺旋结构,在人类生活的众多层面打下印记:利用DNA充当“福尔摩斯”侦破悬案或进行身份认定,早已不是什么稀罕事。据报道,仅美国2002年实施的DNA亲子鉴定就有30多万例。在美国,迄今已有120多人依赖DNA法医鉴定技术为自己洗刷了不白之冤。

发现双螺旋结构,甚至在社会文化领域产生影响:简洁、优雅和深邃的双螺旋结构,成为当代科学的最佳“形象代言人”、艺术家们灵感的泉源。它登上超现实主义画家达利的画布,变成雕塑、卡通人物和玩具,双螺旋玻璃瓶装的“DNA”品牌香水已于几年前问世。按照英国牛津大学艺术史学家肯普的比喻,DNA分子是我们这个科学时代的“蒙娜?丽莎”。

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。从沃森和克里克发现DNA以4个“字母”的形式记录遗传信息,到读出人类生命“说明书”,这就是半个世纪来生命科学的发展速度。已逾古稀之年的沃森为此感慨:“在1953年,我根本不可能梦想到我的科学生涯,能够跨越从DNA双螺旋到人类基因组的整个路途。”今天,人们没有理由不相信生命科学正迎来黄金时代。隆重庆祝DNA双螺旋结构模型提出50周年,不仅是为了品味一段传奇历史,也不仅是为了惊叹科学进步的伟力,在更大的意义上,它作为一种仪式,寄托着人们对于这个黄金时代的憧憬——彻底破解生命奥秘,搞清人类的来历;澄清各种疾病的病因,实现医学研究从对症下药到根本上预防的转移;活得更健康,最好能长命百岁……。

然而,“每个黄金时代都有紧张、危险和恐惧这类成分。”美国历史学家斯塔夫理阿诺斯在《全球通史》的后记中提醒说。生命科学的黄金时代也同样如此。随着对生命奥秘的了解的深入,人类如何理智地控制改造自然的冲动、安全地运用科学技术,已经成为受到瞩目的问题。基因歧视、基因隐私、基因鸿沟、设计遗传上完美无缺的婴儿、克隆人、生物武器等话题,体现了当前人们对生命科学的担忧。但科学探索的进程不会因一些暂时的困难而止步。DNA双螺旋结构发现50年来,生命的很多秘密已经被解开,但剩下的秘密更多。一切不过只是刚刚开始。“今天比我起步的时候有更多的新的疆域,”沃森在接受美国《时代》周刊采访时曾表示,“未来几百年中,还会有足够多的问题需要人们去应对。”

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