關于生命科學的關鍵詞

羅琳

分子生物學

分子生物學（Molecular Biology），是從分子水平研究生物大分子的結構與功能從而闡明生命現象本質的科學，主要研究領域包括蛋白質體系、蛋白質-核酸體系（中心是分子遺傳學）和蛋白質-脂質體系（即生物膜）。研究內容包括各種生命過程。比如光合作用、發育的分子機制、神經活動的機理、癌的發生等。1953年沃森、克里克提出DNA分子的雙螺旋結構模型是分子生物學誕生的標志。

克隆

克隆是英文“Clone”的音譯，原意是指以幼苗或嫩枝插條，以無性繁殖或營養繁殖的方式培育植物。克隆是指生物體通過體細胞進行的無性繁殖，以及由無性繁殖形成的基因型完全相同的后代個體組成的種群。通常是利用生物技術由無性生殖產生與原個體有完全相同基因的個體或種群。過程大致為：先將含有遺傳物質的供體細胞的核移植到去除了細胞核的卵細胞中，利用微電流刺激等使兩者融合為一體，然后促使這一新細胞分裂繁殖發育成胚胎。當胚胎發育到一定程度后，再植入動物子宮中使動物懷孕，便可產下與提供細胞核者基因相同的動物。這一過程中如果對供體細胞進行基因改造，那么無性繁殖的動物后代基因就會發生相同的變化。

轉基因技術

轉基因技術的理論基礎來源于進化論衍生來的分子生物學。基因片段的來源可以是提取特定生物體基因組中所需要的目的基因，也可以是人工合成指定序列的DNA片段。DNA片段被轉入特定生物中，與其本身的基因組進行重組，再從重組體中進行數代的人工選育，從而獲得具有穩定表現特定的遺傳性狀的個體。該技術可以使重組生物增加人們所期望的新性狀，培育出新品種。1974年，科恩將金黃色葡萄球菌質粒上的抗青霉素基因轉到大腸桿菌體內，揭開了轉基因技術應用的序幕。

人類基因組計劃

這是一項跨國家跨學科的探索工程，人體2.5萬個基因的30億個堿基配對是研究的目標，美國、英國、法國、德國、日本和中國六國參與，最終目的是繪制出人類基因圖譜。這項計劃與曼哈頓計劃和阿波羅計劃并稱為三大科學計劃。從1985年啟動到2003年最終的序列圖繪制完成，該計劃的所有目標全部實現。中國科學家在1999年加入，承擔了1%的測序任務，并于2001年8月26日完成中國卷。

DNA雙螺旋結構

1952年，奧地利裔美國生物化學家查伽夫測定了DNA中4種堿基的含量，發現其中腺嘌呤與胸腺嘧啶的數量相等，鳥嘌呤與胞嘧啶的數量相等。這使科學家沃森和克里克立即想到4種堿基之間存在著兩兩對應的關系，形成了腺嘌呤與胸腺嘧啶配對、鳥嘌呤與胞嘧啶配對的概念。1953年2月，他們看到了富蘭克林在1951年11月拍攝的一張十分漂亮的DNA晶體X射線衍射照片，這一下激發了他們的靈感。他們不僅確認了DNA一定是螺旋結構，而且分析得出了螺旋參數。他們采用了富蘭克林和威爾金斯的判斷，并加以補充：磷酸根在螺旋的外側構成兩條多核苷酸鏈的骨架，方向相反；堿基在螺旋內側，兩兩對應。1953年2月28日，第一個DNA雙螺旋結構的分子模型終于誕生了。 雙螺旋模型的意義，不僅意味著探明了DNA分子的結構，更重要的是它還提示了DNA的復制機制：由于腺膘呤（A）總是與胸腺嘧啶（T）配對、鳥膘呤（G）總是與胞嘧啶（C）配對，這說明兩條鏈的堿基順序是彼此互補的，只要確定了其中一條鏈的堿基順序，另一條鏈的堿基順序也就確定了。因此，只需以其中的一條鏈為模版，即可合成復制出另一條鏈。

大事件BREAKING NEWS

生命科學在二十世紀獲得了突飛猛進的成就，從雙螺旋結構被發現，人類就開始逐步解開上帝的生命密碼，讓我們來看看這些關鍵的結點——

1953年4月，雙螺旋結構被發現。年僅25歲的詹姆斯·沃森和37歲的弗朗西斯·克里克建立了DNA分子的雙螺旋結構模型，使得生命科學進入了分子生物學的時代。這算得上生物學上的革命性事件。

1965年9月，我國第一次使用人工方法合成了具有生物活性的牛胰島素。這對于我國生命科學的發展同樣是個革命性事件，它突破了有機物分子和生物大分子的界限，使得人工合成生命有了可能。

1970年到1980年，分子生物學技術進入了迅速發展階段。

1985年，美國科學家凱利·穆利斯發明了聚合酶鏈反應，就是DNA擴增法，意味著PCR技術誕生。這使得基因技術向前邁進了一大步。

1996年7月，實際上第一只克隆羊多莉誕生。這只克隆羊的特別之處在于，它是采用體細胞克隆技術誕生的，一共經歷了三個母親：基因母親、借卵母親和代孕母親。

2000年6月，美國、英國、法國、德國、日本和中國的六國科學家共同宣布，人類基因組草圖繪制工作完成，95%的常染色質區域被測序，序列錯誤率低于萬分之一。人類基因專利帶來了巨大的經濟利益。