或许,没有一项科学技术可以像生命科学那样神奇地改变人类生活。基因研究,当之无愧地处在这一领域的最前沿,走近青岛海洋大学生物技术室,便可以领略基因的魅力。
在这个几百平米的实验室里,博士生导师于文功带领他的研究小组正在进行海洋生物功能基因研究。
小小的玻璃缸里漂着几块不起眼的紫菜,可是实验室里的基因研究就是从这些不起眼的叶状体开始的。实验人员先依据要求选取不同的紫菜,通过一台外观像洗衣机的离心机对其进行分离纯化,提取遗传物质。遗传物质的提取过程是由基因到RNA再到蛋白质,基因的差异是通过蛋白质来表达。对此,于文功有个形象的比喻,他说基因好比是司令部,RNA就是传令官,而蛋白质则是士兵,所有的行动都是通过士兵来传递的。
为什么选择紫菜进行基因研究?
原来,紫菜是目前世界上人工栽培价值最高的海藻,全世界紫菜的产值近20亿美元,我国紫菜产量位居世界第二,每年可以换回大量的外汇。但是近来,一种传染病蔓延我国许多紫菜养殖场;导致大范围的紫菜腐烂,造成数千万元的损失。因而,对一种抗病害、高产紫菜新品种的呼唤日益强烈,这项重任最快捷的途径就是通过基因工程来完成。
因为传统育种主要是通过杂交、观察来进行人工培育,随机性很强,往往是个漫长的过程,一般都得五至十年,而新一代的分子育种,只要找到控制生物发展基因,可能在数月内就可以完成育种。
于文功告诉记者,他们提取遗传物质后,会建立基因库,再通过基因芯片、差异显示、反义基因的研究,来进行新基因的克隆,再通过酶解产生原生质体,培养成苗。这些研究离不开基因测序仪。测序仪大小同投影仪差不多,仪器中的毛细管吸入试管里的某种物质,自动对其基因排序,据说可以同时对几十种基因进行分析,前段时间备受瞩目的人类基因组图谱的发现就是通过这样的机器完成的。
也许不久以后,一种产量提高数倍,又可抵制多种病害的紫菜就会在海大的生物技术室中诞生。于文功还有一个长远的构想,进行鱼、扇贝的基因研究,培育更多产量高又能够抵制病虫害的海洋作物。
于文功同时还开展紫菜的转基因研究,这位日本大阪大学的医学博士为我们描绘了更加神奇的基因蓝图。如果将抗肿瘤基因通过生物反应器植入紫菜,那么肿瘤患者就用不着吃药片了,吃几片含有抗肿瘤基因的紫菜就可以达到治病的目的。在基因研究发展迅猛的今天,这些以往被认为荒诞的想象成为现实的日子与我们近在咫尺,真是很奇妙!
毫不夸张地说,没有基因就没有生命,所有的生命过程都是由基因来控制的。也就是说,只要揭开基因的奥秘,也就掌握了生命的金钥匙。伴着基因研究的深入,这一天正快速地走近我们。