合成生物學(xué)：生命科學(xué)的“利器”
合成生物學(xué)，能利用大腸桿菌生產(chǎn)大宗化工材料，擺脫石油原料的束縛；酵母菌生產(chǎn)青蒿酸和稀有人參皂苷，降低成本，促進新藥研發(fā)；工程菌不“誤傷”正常細胞，專一攻擊癌細胞；創(chuàng)制載有人工基因組的“人造細胞”，探究生命進化之路；利用DNA儲存數(shù)據(jù)信息并開發(fā)生物計算機……作為科學(xué)界的新生力量，合成生物學(xué)進展迅速，并已在化工、能源、材料、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境和健康等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
探究生命起源演化
解讀“密碼”改造自然
生命是世界上最復(fù)雜的物質(zhì)存在。人類自誕生以來，就在認識生命的漫漫長途中上下求索。從中國古代的《黃帝內(nèi)經(jīng)》和《本草綱目》，到西方近代博物學(xué)家對動植物分類，人類對于生命現(xiàn)象的認識，都是從對生命體的“宏觀”觀察、“表觀”描述而獲得的經(jīng)驗型邏輯總結(jié)。另一方面，對于譬如尿素之類的“有機物”，化學(xué)家們也認為只能由生物體在一種神秘的“生命力”作用下產(chǎn)生。
1828年，德國化學(xué)家弗里德里?！ぞS勒無意在無機實驗中合成了尿素，揭開了人工合成有機物的“合成化學(xué)”序幕。也就是從19世紀后期到20世紀前半葉，基于數(shù)理化技術(shù)與方法的實驗科學(xué)催生了認識生命共同本質(zhì)的細胞生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)和發(fā)育生物學(xué)，而進化論的誕生，則最先將人類對生命的認識，提升到了理論的高度。
20世紀中葉，隨著DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，分子生物學(xué)“中心法則”的確立，人類開始找到生命現(xiàn)象的“密碼本”。而生命另一類基本分子，具有生理活性的蛋白質(zhì)牛胰島素一級結(jié)構(gòu)的解析，直接導(dǎo)致了我國科學(xué)家于60年代完成其全人工合成，即世界上首次人工合成蛋白質(zhì)。在同一時代，DNA測序技術(shù)的建立，實現(xiàn)了人類“讀基因”的夢想；DNA重組技術(shù)的建立，實現(xiàn)了人類“寫基因”的夢想；再加上在基因定向突變與敲除基礎(chǔ)上的“編基因”夢想的實現(xiàn)，分子生物學(xué)及基因工程技術(shù)在上世紀80年代，將生命科學(xué)推向了歷史上第一次革命的頂峰。
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