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1700240551 3. Hyun I. Regulate embryos made for research[J]. Nature ,2014,509(7498):27.
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1700240553 4. Hwang W. S.,Ryu Y. J.,Park J. H.,Park E. S.,Lee E. G.,Koo J. M.,…Ahn C. Evidence of a pluripotent human embryonic stem cell line derived from a cloned blastocyst[J]. Science ,2004,303(5664):1669–1674.
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1700240557 6. 克隆人离我们还有多远?果壳网,2015.
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1700240562 生命密码:你的第一本基因科普书 [:1700236038]
1700240563 生命密码:你的第一本基因科普书 生命竟也能合成?
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1700240565 积木之所以好玩,不外乎两个原因:第一,高度模块化,不需要研究多久就能轻松上手;第二,自由度极高,唯一限制最终成果的是我们的想象力。
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1700240567 若把控制生物体的基因当作积木,经过我们的精心组合,是不是就能“拼”出各色各样的生命体?
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1700240572 示意图:像拼拼图一样合成新生命
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1700240574 人类对生物体的改造从远古就开始了。动植物驯化都伴随着基因的改变。驴和马生出骡,狮子和老虎生出狮虎兽这种“跨越种族的爱情结晶”更是人类的拿手好戏。生物技术的发展已让转基因成为现实,我们早就踏上了改造和制造新生命体之路。
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1700240576 诺贝尔物理学奖获得者理查德·费曼讲过:“如果我做不出来,我就不会理解。”对多数人而言,合成生物学是个新鲜的事物。提起合成生物,浮现在很多人脑海中的或许是那些影视动漫作品中的科学怪人、奇珍异兽,对于这样的事物感到新奇抑或恐惧。然而,不管你愿不愿意,人类合成生物的尝试早就开始了。
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1700240578 前世
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1700240580 其实谁也说不清楚,合成生物学到底是从何时开始的,但是合成生物学必定是建立在前人的许多努力的基础之上的。既然要设计和合成生命体,必不可少的是对生命物质的合成研究。
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1700240582 自1828年弗里德里希·维勒偶然利用无机物合成有机物尿素(carbamide),有机物只能通过生物体合成的“生命力”假说被推翻。从那时起,人类便一直努力着,希望通过化学合成而非生物体合成,实现直接从无机物合成人造生命体,进而探究生命的来源,打破“神的特权”。
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1700240584 1953年,大胆的美国化学家哈罗德·尤里和斯坦利·米勒对“原生汤”假说进行验证:生命确实能通过无机物一步一步慢慢得来。
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1700240586 1965年,中国科学家实现了第一个人工合成的蛋白质——牛胰岛素,标志着在生物大分子人工合成方向上的突破。
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1700240588 20世纪70年代,DNA的人工合成技术出现并且实现自动化,合成控制生命的基因已不是难事。
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1700240590 随后,转基因技术的出现,使生物技术在历史舞台上大放光芒,一个物种的基因可以转嫁到另一个物种之中并发挥作用。一夜之间,物种的界限似乎被打破,人类对生命的操控力达到了前所未有的地步,合成生物学即将闪亮登场。
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1700240592 这些都为合成生物学家提供了必需的技术与材料。现在,掌控生命密码的基因已经能通过仪器轻易地被自动合成,只要合成前通过电脑对基因序列进行设计,各种各样的基因变体都可以合成出来。而通过转基因技术与核移植技术,这些合成基因都可以进入新的生物体内发挥作用。
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1700240594 将生命“模块化”
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1700240596 相较于单纯把一个物种的一段DNA复制下来放到另一个物种中的“粗糙的”转基因技术,合成生物学就“高级”得多了。在合成生物学的理论中,DNA这种遗传物质只是由一些生命基本的“小积木”组成,现在只要通过电脑的设计,各种各样的“小积木”都可以靠人工合成出来,接着按我们的意愿组装到细胞里,简直跟拼真的积木一样轻松随意。
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1700240598 然而,这并非人类凭空造出了一种生物。毕竟,谁也不比大自然更有创造力,能够设计出如此精密的结构。人类要想亲手“写”生命密码,就要先学会“读”——在人工合成遗传物质之前,科学家得把原有物种的生命信息密码解读一遍。也就是说,要合成一种生物细胞,首先要测一测它的基因,找出其中遗传物质的本来面目:每种遗传物质的量有多少?A、T、C、G四个碱基怎么排列?有了这份蓝图,就相当于有了一张图纸,然后根据这份图纸进行合理的设计,随后的合成工作就会轻松很多。
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