像普查人口那样普查基因

  转基因真相之三十七：

  □记者 杨青平

  人口普查，最早的记载是“宣王料民于太原”。宣王是西周末期的王，距今2800多年；“料民”就是普查人口；当时的“太原”泛指今山西北部。宣王经常与戎狄作战，料民，是为了征兵。在整个封建社会，人口资源最重要，有人口就有耕作，就可以征人头税、土地税，就可以派兵役、劳役。所以，每个朝代，都很重视人口普查。  

  到了明代、清代，西方国家很重视植物资源，调查完了本国的植物，又来调查中国的植物，因为中国地大物博。李时珍的《本草纲目》被翻译成十几种文字，主要因为记载了1000多种最有价值的植物。据植物学史料介绍，中国植物学家调查中国植物资源，始于1928年，经费来自于美国、英国逐年返还的“庚子赔款”和“民族化学工业之父”范旭东的赞助。可是，由于战争和政治运动，直到2004年才完成80卷、5000万字、记载3万多种植物的《中国植物志》的出版。2009年，《中国植物志》获得国家自然科学大奖。

  植物资源可以再生，而矿物资源不可再生，所以更重要。英国工业革命带动了西方矿物资源调查，中国在辛亥革命以后才开始调查矿物资源。现在，各国仍在进行矿物资源调查。   

  英国工业革命是人类第一次技术革命，即蒸汽机革命；第二次是电气革命；第三次是计算机革命；第四次是生物技术革命，核心是基因工程，也就是转基因。转基因已经研究几十年了，但是还有很多生物的基因没有搞清楚，先进国家相互配合，正在进行基因的“人口普查”，专业术语叫“基因组测序”。“基因组”之意就是“基因组成”，就是一种生物的所有基因。  

  基因是DNA的一个片段。DNA是双螺旋结构，像一根拧着的麻花，把它拉展，就像一架梯子，却是一架很长的天梯。一边的竖杆由一个个核糖连接而成，另一边的竖杆由一个个磷酸连接而成，中间的每一根横档就是一个“碱基对”。“碱基对”这个词在媒体上经常出现，希望读者愿闻其详：所谓“碱基对”，就是“碱基配对”；所谓“碱基”，就是碱性的嘌呤和嘧啶；嘌呤配嘧啶，就是“碱基配对”，具体地说，就是腺嘌呤配胸腺嘧啶，鸟嘌呤配胞嘧啶。记不住不要紧，只要记住“DNA梯子的每一根横档就是一个碱基对”就行了。基因有大小，一个基因包含多少根横档呢？不一定，可能几根，可能十几根，也可能几十根。基因测序就是要测定每一个基因含了多少根横档，在DNA上的具体位置，担负的具体功能。基因的排列顺序搞清楚了，转基因就可以定向定点准确无误。  

  先得把人的基因搞清楚。在上世纪六七十年代，各国科学家分散地、独立地研究人类基因，进展很慢。1986年，美国科学家提出“人类基因组”合作计划，得到各国响应。1990年，美国国会决定拨款30亿美元，启动“人类基因组”计划，英国、法国、德国、日本、中国先后参加进来，到2000年宣布：测出了人类DNA所有的30亿个碱基对和3万个基因的序列。其中，美国完成的最多，为54%；中国完成的最少，为1%。   

  多国合作测定人类3万个基因竟用了10年，而每一种动物、每一种植物也都有几万个基因，每一种微生物也有几百几千个基因，把各种生物的基因测定完毕岂不到猴年马月了？所幸，计算机技术与生物技术相结合取得了突破。DNA虽然复杂，但是基本构成单位就是核糖、磷酸、腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶，据此设计了程序、设计了芯片。如果用计算机重新测定人类基因，只需3个月，花费仅需10万美元。生物技术革命的步伐因此大大加快，转基因得以日新月异，专利竞争也日趋激烈。  

  植物资源已经共享了，矿物资源埋在地下谁也挖不走，而基因资源则另当别论。谁先测序、谁先转基因，谁就拥有专利。转基因抗虫棉中国搞成了，就不用买美国的种子；中国没有搞成转基因抗除草剂大豆，如果要种，就得买美国的种子。   

  还回到人的基因。人的基因与疾病息息相关，却是间接相关，中间还隔着蛋白质。基因决定蛋白质的结构，蛋白质的结构决定细胞的正常与不正常，不正常即为疾病。蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸有20种，不同种类的氨基酸、不同的排列顺序，组成不同的蛋白质，人体至少有10万种蛋白质，每一种蛋白质的结构都极其复杂，比DNA的结构复杂得多。DNA的结构很像一架梯子，蛋白质的结构则很像一团乱麻。最好的实验室每年只能测定100种蛋白质的结构，即使多国合作，测定完10万种蛋白质也到猴年马月了。不过，科学家坚信，计算机技术与生物技术相结合还会取得突破，一定能设计出测定蛋白质的芯片，像测定基因那样迅速测定蛋白质。届时，基因诊断、基因治疗就不再是纸上谈兵。

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