基因——生物進化的終極之謎 

長久以來，人們一直納悶，為什麼同樣是在流感病毒的侵襲下，有的人容易患感冒，而有的人卻從不患感冒？基因的研究揭開了這個謎，原來這是因為他們具有不同基因的緣故。
基因的研究成果還告訴我們：人類所有的疾病，歸根結底都是“基因病”，也就是說，一切疾病均由基因引起。直到今天我們才明白，我們一生的身體狀況，原來在母親腹中就已經被確定下來了。
不僅如此，還有更多的研究成果讓你咂舌。
法國科學家發現了長壽基因，從而證明了一個人是否長壽和基因有很大關係。他們研究了3萬多名長壽者，發現不少研究對象體內均帶有兩種基因的特定變體，這兩種基因能幫助他們對抗致命的老人疾病，特別是心臟病和老年痴呆症。
英國科學家的研究成果表明，離婚問題不完全是感情問題，還有基因在作怪，“離婚因子”先天就有。
美國科學家揭示：人的性慾強弱與“性慾基因”的多少有關。
加拿大的科學家揭示：人的煙癮的大小也是受基因控制的。
科學家的研究成果還告訴我們：人的一切外觀和行為都是基因的外在表現，例如骨骼、膚色、長相、指紋、聲音、嗜好、個性等等。總之，過去許多弄不明白的事情，如今大都找到了原因。
在人體生命科學探索的歷史中，沒有比“基因”二字更具震撼力的了。基因的發現，是現代科學第一次向人類宣告了生命預測的可能性。
用不了多久，如果法律允許，每個人都可以拿到一張自己的基因組圖。這張圖記錄着生命的奧秘和隱私，從圖中可以讀出一個人的生長、發育、衰老、病死，可以讀出這個人的過去、現在和未來。這真是一個令人難以置信的信息。

揭秘首個中國人基因組圖譜

我國科學家2007年10月11日對外宣布，他們已經成功繪製完成第一個完整中國人基因組圖譜（又稱“炎黃一號”），這也是第一個亞洲人全基因序列圖譜。該項目是我國科學家繼承擔國際人類基因組計劃1％任務、國際人類單體型圖譜10％任務後，用新一代測序技術獨立完成的100％中國人基因組圖譜。專家表示，這項在基因組科學領域裡程碑式的科學成果，對於中國乃至亞洲人的DNA、隱形疾病基因、流行病預測等領域的研究具有重要作用。
有了黃種人自己獨特的基因序列，意味着不久的將來，我們能夠安全的享受最先進基因治療，並最終實現通過基因從起源與根本上改善生存質量。

艱辛 海量數據分析“累”癱計算機
華大基因研究院2007年4月落戶深圳鹽田，此後，在僻靜的北山工業區里，所有人員與儀器毫不停歇地工作，數量單位動不動就是以“T”計算——10億的級別！足見基因分析工作之難上加難，一個主要的研究瓶頸，就是海量數據的分析計算。單倍體的人類基因組共有30億個鹼基對，全部測序數據打成文字排成書，厚度超過100米。在深圳華大基因研究院建院時，自主搭建的第一套每秒萬億次計算機集群只工作了兩個月就屢屢癱瘓。為

探秘 基因圖譜就像人體穴道圖
中醫針灸治病救人，靠的是數千年來經驗積累成的一張人體穴道位置圖。當天公布的黃種人基因圖譜就好像是給我們自己一張新世紀的穴位標準圖，只不過，這張圖要複雜和精確許多。給每個人描繪出基因圖譜是一項艱巨和偉大的工程，畢竟我們的基因序列包含了30億個鹼基對，而每個鹼基對決定着我們身體狀態的細節，比如某一個鹼基對決定了他是單眼皮，某一個鹼基對又決定了他的頭髮是自然卷等等。30億個相同位置卻不同狀態的基因才造就了千千萬萬各異的人群。
今後，遺傳疾病或是疑難雜症，只要根據患者個人的基因圖譜“逮住”其中出了問題的基因，用最直接的辦法使基因恢復正常狀態，人體就會作出相應調整，從而治癒疾病。如此精準的對症下藥並不是奇蹟，前提是，通過艱巨的研究和不懈的努力，我們完成了偉大的工程，擁有了自己的基因圖譜，可以像查字典一樣，把生病的器官最根源的決定者找到。到時候，用基因療法看病就像釜底抽薪一樣直截了當和立竿見影了。

展望 今後醫生可能會開出多個藥方
今後，我們在國內的醫院看病時，一個醫生很可能同時開出兩張甚至更多的藥方。一張和現在的沒什麼差別，是針對病人所患病症開的治療處方，比如拉肚子就對症下藥開一些消炎、止瀉或助消化類處方；另一張則是一紙“預言書”，醫生能“看”到病人今後可能患什麼病，然後還能給出預防措施，指導他如何生活、如何工作。未來在看病時醫生和病人之間可能是這樣的：“你基因圖譜帶來了嗎？”在不久的將來，人類將人手一份“基因身份證”，裡面記錄了只屬於你自己的遺傳信息。特別是某些遺傳病缺陷會被早發現早治療。

補充 名人爭購個人版基因組圖譜
2007年5月31日，諾貝爾獎獲得者、被譽為“DNA之父”的美國著名科學家詹姆斯·沃森，從美國貝勒醫學院人類基因組測序中心和“454生命科學公司”負責人手中，接過裝有他個人完整基因組圖譜的數據盒。這個特殊的小盒中包含了沃森本人基因組的所有信息，也被稱為沃森的“生命天書”，他的個人生命信息從此將可以“一覽無餘”。
沃森的“個人版”基因組圖譜引來一大批科學家與名人紛紛效仿，正在排隊準備進行基因測序的人包括物理學家斯蒂芬·霍金、美國著名電視主持人拉里·金和微軟公司創始人之一保羅·艾倫。每位名人的基因組都將被排序，製作成光盤，公布在網絡上。

三大基因讓我們成為了人類

人類和黑猩猩在遺傳學上非常相似，但是我們不難分辨兩者之間的許多不同。據《基因組研究》雜誌網絡版披露，科學家最近獲得一項至關重要的基因發現，這些基因和從其它靈長類動物中分支後的人類密切相關，這為理解是什麼使我們成為了獨一無二的人類提供了新的可能。
研究人員發現，在果蠅、酵母和靈長類動物身上，存在着由非編碼DNA產生的基因，但直到目前為止，還沒有發現過人類獨有的此類基因。此項發現提出了一個令人着迷的問題，即這些基因是如何造就我們和其它靈長類動物之間的差異的。
在此項研究中，愛爾蘭都柏林聖三一學院基因研究所的戴維·瑙勒斯及奧亦菲·麥克里賽特承擔了在人類基因組中找到黑猩猩基因組中所沒有的蛋白編碼基因的艱巨任務。他們通過嚴格的篩查和系統排查排除一些錯誤結果，最終其候選基因名單上只剩下3個基因。不過，他們面臨的挑戰則是需要證明人類DNA中的這些基因是真正具有活性的。
研究人員從其它研究中收集到了這3個基因可積極轉錄和轉譯成蛋白質的證據，但同時他們也需證明相應的DNA序列在其它的靈長類動物身上並不活躍。他們發現，某些猿和猴種群中的DNA序列包含有可能會使蛋白編碼基因失效的差異，這表明這些基因在古老的靈長類動物身上是失活的。
研究人員還注意到，由於採取了嚴格的過濾設置，只有大約20%的人類基因適合進行分析。因此，他們估計在人類進化過程中由非編碼DNA產生的人類特定基因大約有18個。與基因總數2.4萬相比，這個數目微不足道，但卻是至關重要的。
人類新蛋白編碼基因的發現是一項重大發現，但又提出了一個更加重大的問題：由這些基因編碼的蛋白是幹什麼用的？它們不同於其它任何人類基因，可能會帶來深刻的影響。雖然這些基因的特點和功能目前尚不明了，但研究人員大膽地推測，正是這些人類特有的基因造就了人類特有的性狀。

基因突變挽救了歐洲人

黑死病（鼠疫）曾在歐洲肆虐橫行三百年，掀起一波又一波死亡浪潮，使上千萬人在痛苦中掙扎死去。科學家對黑死病倖存者展開深入研究後，意外地發現他們身上存在着一個基因突變。
為調查鼠疫倖存者之謎，華盛頓的美國國家衛生院實驗室主任斯蒂芬·歐布萊恩博士必須找到一個曾受鼠疫侵襲，並且保留有記錄，證明確有人安全度過隔離期的地方。經過耐心的搜索，歐布萊恩終於找到了目標——英國德比郡的伊恩村。
1665年9月，鼠疫再次瘋狂入侵倫敦。此時，一個包裹寄到了伊恩村。村裡的裁縫收下了這包來自倫敦倉庫的布包，沒想到其中藏有一隻身染鼠疫的老鼠，它照着收件人，名叫維卡斯的裁縫狠狠地咬了一口。維卡斯當時根本沒在意，也沒有告訴過其他人，但很快，維卡斯就病發身亡。
之後，這個村子突發鼠疫。大家認為伊恩村的居民必定無一倖免，但令人難以置信的是，幾個月後，村里竟然還有倖存者。他們講述的一個個康復故事，後來也像民間傳說一樣，流傳到了今天。
根據當地的教區記錄，發現總共有433名倖存者。
這個驚人的數字說明：雖然致命的鼠疫在此肆虐一年有餘，但仍有半數的村民最終倖免於難。
為什麼有人染病仍能存活呢？科學家錢普昂說：“我想，我們最終只能推測出只有一種可能性：從生物學的角度來看，倖存者必有特殊的地方。”
斯蒂芬·歐布萊恩親自來到了伊恩村，希望能找出答案。他認為，通過針對性的研究，或許能發現是什麼樣的基因使這些人抵擋住了鼠疫的進攻。為了驗證基因理論，他採集了DNA樣本，進行抗病基因檢驗。
從伊恩村採樣三周后，歐布萊恩得到了初步的鑑定結果，Delta32突變的確存在，證據相當確鑿——整個伊恩村中，有14％以上的村民帶有這種變異基因。
歐布萊恩的直覺得到了驗證：伊恩村民的基因確實發生了Delta32突變。經推算，出現變異最初的時間，大約在700年前，並且大量出現在歐洲人群中，這與黑死病入侵歐洲的時間完全吻合。
一個發生突變的基因保護了歐洲人的祖先，使他們躲過了世間最為致命的惡疾——鼠疫。而這種對抗疾病的特殊能力，必然也遺傳給了後人，目前，我們人類面臨新的變異病毒侵害，能否也會隨之產生基因突變自救呢？

基因變異動物已向人類發起攻擊

在美國大片《哥斯拉》中，一個長得像霸王龍的巨大蜥蜴闖進紐約，在曼哈頓的鋼筋水泥森林中所向披靡，軍隊的飛機槍炮都奈何它不得。更可怕的是，它還擁有超過一般動物水平的智慧，從而使得殲滅它的任務變得異常艱難。據調查，這個怪物是因人類的核武器爆炸試驗而發生基因變異的蜥蜴。人類無節制的發展最終遭到了報應。
走出電影院後，大多數人都在慶幸這只是一場電影，在現實中並不存在這樣破壞力驚人的怪獸。然而，我們真的值得慶幸嗎？其實，在現實中，這樣的基因變異動物並不少見。
1996年，聯合國組織的一支科學考察隊來到切爾諾貝利，誰能料想到，他們竟遭到一群不明動物的進攻。人們仔細一瞧，竟是老鼠！一隻只大如豬崽，在廢墟中奔跳如飛地向他們撲來。驚慌失措的考察隊員們趕緊撤到汽車上，但緊跟的老鼠毫不罷休，“吱吱”地叫着，張開利齒去啃咬汽車輪胎，幸虧武裝保衛人員及時開槍掃射，圍攻的“巨鼠”紛紛倒斃，考察隊員才得以開車撤了出來。
1996年10月，美國一支科學探險考察隊在亞馬孫河上游流域的原始熱帶雨林進行探險考察。
考察隊員休斯博士在一個水塘邊發現一對雙色小青娃，它們背部血紅，四肢和腹部青紫，十分艷麗。休斯為其命名為“血蛙”。驚喜的休斯博士伸手去捉，猛然，一隻血蛙跳到他手上惡狠狠地咬了一口。人們驚呆了，“青蛙怎麼會咬人？！”休斯發現這隻血娃長着尾巴，尾巴的末端有一對黑色球狀物，他不由得用手指觸摸了一下，突然，一股黑汁從球狀物中噴出，直射休斯的眼睛。休斯眼前一黑，疼痛異常，待人們相救時，他已昏了過去，之後雙眼殘疾。當時，另一名考察隊員氣憤地把這隻血蛙往岩石上一摔，血蛙怪叫一聲，蹬直雙腿，嘴裡吐出一股黑水死了。誰知，血蛙臨死前口出怪叫，竟像號角一樣喚來了無數的血蛙湧來，它們紛紛從尾巴上噴出毒汁來襲擊考察隊員們。情況不妙，考察隊員們負痛而逃。
逃離血蛙圍攻後不久，攝影師麥考萊在花叢中發現有兩隻血蛙在“親昵”，他悄悄地上去想攝下這個珍貴的鏡頭。他剛按下快門，淬然一隻碩大的金黃色巨蛙出現在這一對“情人”身旁，只見它猛地把長舌一卷，便把這對情侶送入腹中。麥考萊一驚，不慎把照相機掉到了這隻巨蛙身上，巨蛙怪叫一聲，森林中立即蹦出了許多巨蛙，它們紛紛從嘴巴中噴出粘稠的液體，考察隊員們頭昏腦脹、全身乏力……隊長指揮大家鎮靜和振作精神，大家終於在用木棍、匕首的拼殺下邊走邊退爬上了一棵大樹。巨蛙們不會爬樹，噴射的毒液也夠不到人。後來，全副武裝的探險隊員再入這片熱帶雨林，只撿回一些死蛙樣品回去。經過對死蛙的解剖鑑定，專家們否認血蛙、巨蛙是尚未被人類發現的新蛙種，而是因環境污染而發生變異的蛙類。
最近，海洋學家們對一種只有在熱帶海洋中才有的“殺人魚”出現在俄羅斯的北方水域而感到很震驚，研究認為這是近幾年洋流反常和氣候變暖等因素造成的。而在日本海區發現特大“殺人蟹”，在澳大利亞水域發現主動攻擊海濱游泳者的“殺人鯊”等生物的報道也越來越多。專家們認為，無論是鯊魚還是海水鱷與殺人蟹，它們變異的個體和特性，都和生態環境密切相關，尤其是海上的核污染，已使不少海洋動物中毒或產生基因上的變異。
英國布魯納爾大學的一項最新調查表明，英國河水污染造成了魚類變性現象。他們對一種最常見的淡水魚——石斑魚的變性情況進行了調查，發現在工廠排放污水的下游水域中，許多雄性石斑魚的生殖器官竟然開始具有排卵功能！研究人員說，以前的研究一直認為，排入河水中的天然或人工合成的雌激素，是導致“雄魚雌化”的主要原因，但新的調查顯示，工廠排污中的一些重金屬和化學物質、家庭去污劑、農田殺蟲劑等，都有可能導致這一現象的發生。

人類歷史上八大離奇基因實驗

自從人類認識基因和遺傳的基本原理以來，就從來沒有間斷過對基因奧秘的進一步探索，科學家們也一直在通過各種實驗試圖改變或優化各種遺傳基因。近日，國外媒體評出了人類歷史上八大最離奇的基因實驗。

約瑟夫·門格勒是納粹德國著名的人類學和基因學專家，他也因為臭名昭著的雙胞胎人體基因實驗而被稱為“死亡天使”。當時，門格勒的主要任務是為希特勒的第三帝國創造一個新的優等民族。
從1943年到1945年間，他常駐奧斯威辛集中營，利用集中營的猶太雙胞胎進行人體和基因實驗，試圖找到能夠改變染色體並製造雙胞胎的方法，他希望通過這種方法人為地提高雅利安人種的出生率。一些歷史學家認為，門格勒的基因實驗可能已經取得了部分成果。
在坎迪多哥多伊鎮，大約每五個懷孕婦女中就會有一個婦女生出雙胞胎，而且生出的雙胞胎嬰兒大部分都是金髮碧眼，而這正是納粹科學家所堅信的優等民族的特徵。門格勒對這個小鎮也相當感興趣，他也曾試圖製造一個與坎迪多哥多伊鎮類似的雙胞胎城市。
據坎迪多哥多伊鎮當地居民介紹，直到上世紀60年代初期，門格勒還曾頻繁造訪該鎮。最初，他是以獸醫的身份出現，後來他又在小鎮上行醫，主要行醫對象為小鎮的婦女。戰後為了逃避法律制裁，門格勒一直在阿根廷、巴西和巴拉圭等地漂泊。直到1979年去世，門格勒製造優等民族和雙胞胎城市的夢想最終未能實現。

蜘蛛與山羊的雜交，聽起來似乎是天方夜譚，但事實上確有此事。遺傳科學家們曾經將精選的蜘蛛DNA植入山羊晶胚之中，試圖製造一隻雜交的蜘蛛山羊。科學家們進行這個奇怪的實驗目的是什麼呢？其實他們是為了獲取特種蛛絲。
科學家們認為，一些特殊的蛛絲比黃金還要珍貴。加拿大魁北克內克夏生物科技公司和美國國家陸軍生物化學指揮中心共同合作，從蜘蛛身上抽取蜘蛛基因植入山羊體內，製造了一隻雜交山羊。參與實驗的蜘蛛本來就可以產生一種特別的蛛絲。
出生後的雜交山羊外表看起來仍然是山羊，各種行為也和山羊一樣，但是它卻可以生產一種富含蛛絲蛋白的羊奶。科學家們再利用特殊的紡絲程序，將羊奶中的蛛絲蛋白紡成人造基因蜘蛛絲。這種人造蛛絲不僅僅具有蠶絲般的柔軟和光澤，而且強度比鋼絲還要強數倍，因此這種蛛絲也被稱為生物鋼絲，應用相當廣泛。當然，一頭山羊的蛛絲蛋白生產量很少，但如果大量養殖的話，完全可以滿足實際應用的需要。

一隻老鼠死亡後被冷凍了16年之久，日本科學家從其體內提取基因克隆了一隻新老鼠，這是人類首次成功克隆冷凍動物。研究人員稱，他們的研究成果也將造福人類，還可以用來復活一些滅絕物種，如猛獁、劍齒虎等。但是批評家認為，隨着這項技術的成熟，人類的克隆也將為期不遠。
此前儘管科學家已經克隆出許多動物，但都是利用活細胞，從來沒有利用過冷凍細胞。

科學家曾經通過基因修正的方法製造了一隻可防瘧疾的蚊子，這種蚊子比其它可攜帶疾病的昆蟲生命力更強。可以想象，這種技術將來或許有助於疾病防控。
在實驗中，科學家首先把一種可防瘧疾的基因植入蚊子基因之中，對蚊子基因進行修正。然後，再把這種基因修正後的蚊子放於野外，蚊子再通過交配把這種優良基因傳到所有蚊子身上。在實驗中，科學家們不僅僅在蚊子體內植入了防瘧疾基因，還植入了另一種可以使蚊子眼睛發出熒光的基因。這樣，科學家就可以很容易識別它們。
有了這些基因，蚊子就可以防止瘧疾寄生蟲的寄生。不過，這項技術目前仍處於初期階段。科學家認為，在未來10年左右或許會有更多這樣的基因修正昆蟲被放於野外。由於寄生蟲對於寄主的健康同樣存在威脅，而這種修正基因的蚊子不會受到寄生蟲的干擾，所以它們的生命力更強。

眾所周知，女性一般喜歡粉紅色，而男性大多喜歡藍色。雖然大家都知道這種現象，卻沒有人知道為什麼。科學家認為，造成這種現象的原因很多，其中既有文化傳統的因素，也有進化的本能。英國紐卡斯爾大學科學家赫爾伯特和林雅珠（音譯）分別對208名志願者進行了調查研究，並對調查結果進行了對比和分析。
被調查的學生既包括中國學生，也有英國學生。科學家們發現，中國學生特別喜歡紅色，因為紅色在中國代表着好運與喜慶。這就是一種文化傳統的影響。不過，無論是中國受訪者還是英國受訪者，不同性別的學生有着不同的顏色喜好，女性一般喜歡粉紅色和藍色，而男性則大多喜歡藍色。
科學家們認為，這是人類對顏色認識的進化結果。女性在進化過程中扮演的角色就是果實採摘者，她們需要從綠色背景中發現紅色的果實，而男性扮演的則是狩獵者。

如果科學家們能夠利用幹細胞製造出人類的眼球的話，那麼許多盲人或眼疾患者都將從此擺脫失明等苦惱。2007年，英國科學家在實驗室中利用基因轉換技術成功地在蝌蚪頭部培育出第三顆眼球，這個消息對盲人來說是一個天大的喜訊。利用這種技術，幹細胞科學家們真的有可能實現他們再造眼球的夢想。
幾十年來，科學家們一直在尋找控制眼睛發育的關健基因。在實驗中，英國沃里克大學科學家戴爾教授在青蛙的胚胎內注入了一種特殊的酶，結果這隻青蛙生出的蝌蚪都長有一隻多餘的眼睛。這一發現讓科學家們意識到，這種酶可以在胚胎中促進眼睛系統的發育。
當科學家再次嘗試將這種酶注入到胚胎其它發育部位時，發生了更為奇怪的現象：這種酶導致了蝌蚪腹部甚至尾巴上都長出了第三隻眼睛。目前科學家正試圖通過這種技術找到培育人類眼球的方法。

荷蘭法爾明生物技術公司通過基因工程，培養出一批帶有人類基因的奶牛，這種基因奶牛生產的牛奶中，富含人類乳鐵傳遞蛋白。據該公司網站介紹，這種蛋白通常存在於人類的眼淚、肺部分泌物、乳汁等多種體液中。
它可以抵禦多種細菌的入侵，可以預防眼睛和肺部感染，可以平衡腸內菌群數量，可以促進腸胃吸收，在人體的免疫系統中起着至關重要的作用。科學家們對這種乳鐵傳遞蛋白進行了毒性檢測，他們發現口服這種乳鐵傳遞蛋白不會引起副作用。

如果樹木在6年內能夠長到30米，或者可以像農田中的農作物一樣方便收割的話，那麼它們就可以成為石化燃料的主要替代物。美國普度大學的研究人員正在利用基因技術設法雜交出能夠方便低價生產生物燃料的樹木。
科學家們把目光聚焦在植物細胞壁中一種被稱為木質素的化合物身上。這種化合物在細胞壁中有助於增加細胞壁的支撐力，但是卻阻礙了纖維素的提取，而纖維素正是生產替代燃料乙醇所必需的一種含糖化合物。該項目得到了美國能源部的資金扶持，普度大學克林特·查普勒等三名科學家準備利用基因手段來改變木質素的特性以方便提取纖維素。