当代最大的基因工程——人类全部基因蓝图

科学家们已经开始绘制人类历史上最主要的图——人类全部基因蓝图,试图详解使每个人各具特点的全部遗传信息。

美国的一些实验室已在进行这项工程,包括绘制每个人体细胞中10万多个基因的位置,确定30亿个化学单位(构成这些基因的核苷酸)的精确次序。

这是一项规模巨大,投资最多的生物工程。它可能导致大批新的诊断器械、药物、疫苗及医疗方法(如修复有缺陷的基因使人体健康)的出现,甚至能根据一个人独特遗传密码建立社会安全卡;它能解答数百万年来人类是怎样进化的老问题;还能相当精确地预测我们将来是否可能患心脏病、精神病或癌症。这项工程意义重大,比得上阿波罗飞船登月和制造第一颗原子弹的努力。

科学家试图绘制成图的遗传信息,统称为人体染色体组。它能确定人体上的一切因素,从身高,头发颜色到大脑的脉络。

根据这个染色体组开发计划,30亿个核苷酸的次序将全部被绘制出来。完成这项工程至少需要10年时间,投资了3亿到30亿美元,雇用数千名工作人员并使用超级计算机以及其他尖端技术装置。这项工作完成后,单是一个人的遗传信息就有13卷英国百科全书那么厚。

哈佛大学诺贝尔奖金获得者沃尔特·古尔伯特称这项工程为“人类遗传学的圣盘”。他相信,这将打开通向理论生物学的全新领域之门,帮助科学家找到许多基本问题的答案,比如人是怎样长大和衰老的?人类与动物的不同之处是什么?

还有些科学家们说,它最终会引出适合于每个人基因结构的药物和疗法。这种基因疗法能改变人体有缺陷的基因,使人们恢复健康。

绘制人体染色组最早的结果,可望应用于数以百计的产前诊断检查。这种检查能使父母了解自己的子女是否会生下来就患有罕见的疾病。

科学家指出,绘制染色体组的计划将加快识别造成4000多种遗传病的基因缺陷。完整的基因图可以说明为什么有人会患心脏病或癌症,而有人则不会患这类疾病。

详细的基因图也可导致发明数以千计的新“蛋白质”药物。人体本身会自然产生少量的蛋白质,如具有抗癌作用的干扰素和白细胞介素。如果科学家能辨别探制蛋白质生产的基因,就可以把这种基因植入细菌及其他生物体中,以便建立生产这类蛋白质的“工厂”。

排列染色体组合会给生物学家提供解决诸如“受精卵”为什么会发育成为人体这类基本科学问题的工具。如果我们对这些问题有透彻的了解,就能再生人体的任何器官。