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    海底捞金:隐匿基因出水(图)

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      地球上超过70%的面积是海洋,而海洋作为一切生物的诞生地,拥有非常丰富的生物资源。塞莱拉公司这次把目标选定海洋,进行微生物的研究,显然是一个明智之举。 

      中国科学院微生物研究所研究员马延和介绍,以前人们进行微生物的研究都是以实验室培养的方式,来研究肉眼无法看到的微生物,这次研究人员打破了常规,认为样本中的微生物可任意抽取DNA,完全不必培养。他们选择了海洋中的微生物。海洋里面有大量的微生物,而且大多数是人类没有见过的新的微生物物种。 

      在早期的科学研究中,科学家们只能获取环境样品中的单个基因或仅仅对这些未培养微生物作一些分类的鉴定。随着技术的进步,现在科学界已初步具备分析研究这些未培养微生物基因组的能力。这次塞莱拉公司比别人更早、更快的把目标确定为大海。 

      “海底捞金”关键词之二基因测序 

      通常,科学家是用实验室培养的方式来研究肉眼无法看到的微生物,而在塞莱拉公司的科学家看来这完全没有必要——微生物在海洋里多的是。他们这次又是利用自己的拿手好戏——基因测序作为工具,从海洋中捞到了“金子”。 

      马延和研究员介绍,这次发现所依赖的技术手段是大规模的基因组测序技术。基因组测序主要指的是DNA序列的测定,也就是碱基的顺序。用这些新的碱基顺序和已知生物物种的碱基顺序进行比较,差异较大的就可能是新物种了。 

      通过几年的发展,现在的基因组定序技术成本和速度都有所改善,取得了快速低成本的成就,这无疑是技术创新的结果。当塞莱拉公司的科学家在“不毛之海”发现了新的微生物,他们对这些微生物的基因组进行测序,从序列的结果和已知的生物进行比较,同源性较小的基因可能就是新的基因。以此塞莱拉公司宣称,他们分离发现了1800多种新的海洋微生物,以及121万余种科学界所从未见过的新基因。 

      “海底捞金”关键词之三全部“充公” 

      这次发现获取了大量的基因资源,其数量和质量都远远超过人们的想象。121万余种基因超过现今公有数据库所列微生物种基因的总数。 

      马延和指出,21世纪,我们面对的将是一个生命科学的世纪,基因资源将成为今后人类争夺的最根本的资源。 

      一些跨国公司和发达国家政府已经在看守并搜寻这些“绿色黄金”的新大陆,希望发现将来有市场潜力的微生物、动植物品种和人的稀有遗传特征。一旦发现所期望的遗传特征,生物技术公司就可以加以修饰制作,并申请专利以保护他们的新“发明”。 

      此次发现的100多万个基因无疑是一个“大数目”,而塞莱拉公司负责人文尔特宣布,所有新发现的基因组序列都将成为公共领域资料,这是对公有数据库是一个大大的补充,而文特尔本人的目标是“为地球所有微生物的基因组编写家谱”。 

      现在生物技术已经进入了一个影响人类发展的时代,生物技术远远不只局限于人、植物和动物本身,而会对方方面面产生重大的影响。

      用基因“重塑”世界 

      随着生物技术的发展,人们发现基因就像一枚枚听话的棋子,只要符合一定的游戏规则,就可以任由人类在不同物种之间安插。人们逐渐意识到通过基因的加工、改造和重新组装。可以从中得到新的能源或者设计出新的生命形象或新的生物为人类服务。基因资源将成为人类社会发生变革的基础,代替工业革命以来的煤炭和石油等传统资源,引发新一轮的能源革命。 

      这次塞莱拉公司发现的基因中有782个基因的蛋白质产物对光敏感,可能蕴含微生物将阳光转化为能量的秘诀。此外,还有约5000个新基因,其功能涉及将化合物中的氢原子释放出来,而氢气正是人类寄望最殷切的新形态能源。 

      基因大战已经打响 

      专家指出,随着现代生物技术的发展,基因会给人类社会带来革命性的影响。尽管可能有对转基因的恐慌,今后物质文明所要依赖的资源很可能是基因资源,基因资源将作为潜在的战略资源成为各个国家争夺的对象。 

      有专家预计,在今后不到10年的时间里,大自然馈赠给我们人类的大约10万个基因,将全部受到专利的保护,成为制药、化学、农业和生物技术公司的独有知识产权,给专利拥有者带来巨大财富。到那时,不具有基因专利权的国家、企业、个人要开发相关的基因产业,就必须付出购买专利的巨大代价,因而在生物世纪的激烈竞争中,也必然受制于人。 

      4年前,中国人类基因组测序项目负责人杨焕明教授就曾经说过,生物资源已成为一个国家可持续发展的战略资源。争夺这一资源的“世界大战”已经打响。 

      中国是基因资源的首富,因为人口众多,当之无愧拥有丰富的人类基因资源。我国的科学家已经看到了基因科学的发展前景,正在利用基因资源的优势,加紧研究的步伐,争取在基因世界大战中取得辉煌的成果。 

      新闻缘起 
      
      在人们眼中,“大海捞金”意味着一件事情希望渺茫,甚至不可能完成,但在去年,美国的科学家确实在大海中捞到了“金子”。二○○四年四月,美国的塞莱拉遗传信息公司对外宣称,他们在百慕大群岛附近的马尾藻海中,发现了一千八百多种新的海洋微生物,以及一百二十一万余种科学界所从未见过的新基因。这一发现被《科学》杂志评选为二○○四年科学十大突破之一。 

      ■链接 

      “坏小子”克雷格·文特尔和他的塞莱拉公司 

      在美国马里兰州的洛克威尔地区,有一个与世隔绝、戒备森严的城堡式建筑群。它就是蜚誉全球的人类基因实验基地:Ceiera公司(塞莱拉公司)。 

      被称为生物界的“坏小子”的美国生物天才克雷格·文特尔今年58岁,曾在越南战场当过高级看护兵。战争结束后他进入美国加利福尼亚大学圣迭戈分校,用6年时间拿下了生理学和医药学博士学位。1998年,文特尔和一家技术公司联合成立塞莱拉公司。2000年,他被美国《时代》杂志评为年度科学家。 

      1990年10月,国际人类基因组计划启动,美、英、日、法、德、中6国相继加入其中,按最初的设想,该项目将耗资30亿美元,在2005年完成全人类基因组的测序工作。然而,1998年5月,生物学怪杰克雷格·文特尔的介入打乱了“人类基因组计划”的原有步调。文特尔“狂妄地”声称,要在3年内完-类基因组的序列测定,目的是抢在“国际人类基因组计划”前完成,以便将人类基因组图谱申请成专利,靠垄断人类基因组信息来谋利。 

      塞莱拉公司采用了一种新技术——完整基因组霰弹枪式测序法,这个方法把一个细胞的所有基因粉碎成无数个DNA小片段,以供测序机“破译”。这种方法只是对以往“快速标签测序法”的一种改进,但他把大量工作交给计算机后,大大提高了基因测序工作的速度。 

      为阻止人类基因组专利落入文特尔之手,2000年3月14日,当时的美国总统克林顿和英国首相布莱尔联合发表声明,宣布两国政府都支持把基因组数据向全世界免费公开,文特尔想垄断基因组专利的企图受挫。后经过政府协调,最终塞莱拉公司和国际人类基因组同时公开他们的研究成果。 


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