或許,沒有一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)可以像生命科學(xué)那樣神奇地改變?nèi)祟惿。基因研究,?dāng)之無愧地處在這一領(lǐng)域的最前沿,走近青島海洋大學(xué)生物技術(shù)室,便可以領(lǐng)略基因的魅力。
在這個(gè)幾百平米的實(shí)驗(yàn)室里,博士生導(dǎo)師于文功帶領(lǐng)他的研究小組正在進(jìn)行海洋生物功能基因研究。
小小的玻璃缸里漂著幾塊不起眼的紫菜,可是實(shí)驗(yàn)室里的基因研究就是從這些不起眼的葉狀體開始的。實(shí)驗(yàn)人員先依據(jù)要求選取不同的紫菜,通過一臺(tái)外觀像洗衣機(jī)的離心機(jī)對(duì)其進(jìn)行分離純化,提取遺傳物質(zhì)。遺傳物質(zhì)的提取過程是由基因到RNA再到蛋白質(zhì),基因的差異是通過蛋白質(zhì)來表達(dá)。對(duì)此,于文功有個(gè)形象的比喻,他說基因好比是司令部,RNA就是傳令官,而蛋白質(zhì)則是士兵,所有的行動(dòng)都是通過士兵來傳遞的。
為什么選擇紫菜進(jìn)行基因研究?
原來,紫菜是目前世界上人工栽培價(jià)值最高的海藻,全世界紫菜的產(chǎn)值近20億美元,我國紫菜產(chǎn)量位居世界第二,每年可以換回大量的外匯。但是近來,一種傳染病蔓延我國許多紫菜養(yǎng)殖場;導(dǎo)致大范圍的紫菜腐爛,造成數(shù)千萬元的損失。因而,對(duì)一種抗病害、高產(chǎn)紫菜新品種的呼喚日益強(qiáng)烈,這項(xiàng)重任最快捷的途徑就是通過基因工程來完成。
因?yàn)閭鹘y(tǒng)育種主要是通過雜交、觀察來進(jìn)行人工培育,隨機(jī)性很強(qiáng),往往是個(gè)漫長的過程,一般都得五至十年,而新一代的分子育種,只要找到控制生物發(fā)展基因,可能在數(shù)月內(nèi)就可以完成育種。
于文功告訴記者,他們提取遺傳物質(zhì)后,會(huì)建立基因庫,再通過基因芯片、差異顯示、反義基因的研究,來進(jìn)行新基因的克隆,再通過酶解產(chǎn)生原生質(zhì)體,培養(yǎng)成苗。這些研究離不開基因測序儀。測序儀大小同投影儀差不多,儀器中的毛細(xì)管吸入試管里的某種物質(zhì),自動(dòng)對(duì)其基因排序,據(jù)說可以同時(shí)對(duì)幾十種基因進(jìn)行分析,前段時(shí)間備受矚目的人類基因組圖譜的發(fā)現(xiàn)就是通過這樣的機(jī)器完成的。
也許不久以后,一種產(chǎn)量提高數(shù)倍,又可抵制多種病害的紫菜就會(huì)在海大的生物技術(shù)室中誕生。于文功還有一個(gè)長遠(yuǎn)的構(gòu)想,進(jìn)行魚、扇貝的基因研究,培育更多產(chǎn)量高又能夠抵制病蟲害的海洋作物。
于文功同時(shí)還開展紫菜的轉(zhuǎn)基因研究,這位日本大阪大學(xué)的醫(yī)學(xué)博士為我們描繪了更加神奇的基因藍(lán)圖。如果將抗腫瘤基因通過生物反應(yīng)器植入紫菜,那么腫瘤患者就用不著吃藥片了,吃幾片含有抗腫瘤基因的紫菜就可以達(dá)到治病的目的。在基因研究發(fā)展迅猛的今天,這些以往被認(rèn)為荒誕的想象成為現(xiàn)實(shí)的日子與我們近在咫尺,真是很奇妙!
毫不夸張地說,沒有基因就沒有生命,所有的生命過程都是由基因來控制的。也就是說,只要揭開基因的奧秘,也就掌握了生命的金鑰匙。伴著基因研究的深入,這一天正快速地走近我們。