畅想二十一世纪（１４）　破译人类的全部遗传密码

【美国《商业周刊》８月２３—３０日一期文章】题：２１世纪的２１种设
想——我们将破译全部遗传密码
暗弱的“灯光”
２１世纪的最初几年，科学界将完成有史以来最重要的任务之一——破译人
类生命的遗传密码。对于坚韧不拔地探索生物学奥秘的科学家们来说，破译许多
生物的遗传密码无异于探索新的星球。美国国家卫生研究所寄生物学家迈克尔·
戈特利布解释说：“我们迄今一直在借助路灯的光亮寻找目标。现在，我们终于
看清了一切事物。”戈特利布一直在从事疟原虫的基因研究，以便找到对付这种
在世界各地肆虐的疾病的办法。
但是这股强烈的新光亮除了令人陶醉之外并没有看清一切事物。１９９５年
，诺贝尔奖获得者汉密尔顿·史密斯和基因组学先驱克雷格·文特尔在破译了非
寄生生物流感嗜血杆菌完整的基因排序密码以后，却惊异地发现这种细菌的２０
００个基因中有一半是科学家们迄今完全不了解的。即使到了今天，仍然没有任
何人知道基因是如何构成非寄生生物的。文特尔问道，如果科学连一种低等单细
胞微生物都解释不了，“我们如何能了解总共有１０万亿种组合方式的人体８万
个基因呢？”
“我们实际上一无所知”
人类基因组工程最终将给医药和生物学带来一场革命，但是这场革命不会像
许多人认为的那样很快到来。文特尔说：“多数奇迹将是由需要几十年时间才能
了解的未知基因和未知作用创造的。”
好消息是：研究人员已经开始了解大量新的遗传信息包含的意义，这是一项
极其繁重的任务。盐湖城基因研究公司实验室的科学家们正在筛选数以万计的蛋
白质，以便了解它们如何相互作用以及发挥什么作用。
其结果不仅完全使科学家们感到意外，而且也给他们提供了种种研究机会。
举个例子来说，科学家们在研究一种能够抑制脑瘤的蛋白质的时候发现，这种蛋
白质附着在第二种像是支撑架的蛋白质上，而第二种蛋白质又同第三种像是对脑
瘤抑制基因起开关作用的蛋白质相联系。该公司的这项发现为寻找攻克癌症的新
方法——也许能在１０年之内找到——开辟了道路。
绘制某个已知基因的复杂网络是件相当困难的事情，要了解数万个未知基因
的作用就更加困难。植物学家们早就预言将出现一个由具有耐旱特点的基因工程
作物和含有疫苗的基因工程蔬菜为代表的时代。但是在可以做到这一点之前，植
物学家们必须先找到可以给作物或蔬菜植入的正确基因。亚利桑那大学植物生化
学家汉斯·伯纳特说，就目前而言，“我们实际上一无所知”。
这就是伯纳特和同事们对一种称为“拟南芥属”的芥子植物的基因逐一进行
筛选的原因。下一步，他们把这种植物放在诸如干旱或高温等生长环境中培育。
如果某个突变体不能存活，科学家们就可以推断出这种突变体缺乏的基因对于它
的存活至关重要。伯纳特领导的实验室已经发现了与植物抗含盐环境能力有关的
２５００个基因的排列顺序。其中许多基因是科学家们以前不知道的，这些基因
可能是下个世纪培育超级作物的关键。
推动医药发展
揭示基因奥秘的能力也将大大改变医药的发展。Ｅｘｅｌｉｘｉｓ医药公司
总经理乔治·斯坎格斯解释说，“实蝇或Ｃ．　ｅｌｅｇａｎｓ线虫通过进化，
它们的生化特性与人类一些疾病的生化特性有惊人的相似之处”。该公司的研究
人员正在制造带有诸如肿瘤或糖尿病等缺陷的实蝇种类。然后，研究人员使实蝇
的数千个其他基因发生突变，从中寻找使实蝇发生变化的基因。斯坎格斯说：“
我们能够找到使实蝇恢复正常或使缺陷更加严重的基因。”这项研究使制药公司
为攻克疾病找到了全新的目标和方法。
当生物学最深奥的秘密被２１世纪的科学最终揭示出来的时候，最先受益的
将是医药行业。治疗阿耳茨海默氏症或癌症的药物、消灭疟疾和艾滋病的疫苗、
使作物具有额外的营养和药物作用的第二次绿色革命，将属于科学发现取得的众
多成果之列。
新知识最终将使人们获得比对付疾病更大的力量。科学家们预计，人类将具
备用以前只会在梦境中出现的方式控制生命的能力。人类基因组科学研究公司董
事长威廉·哈兹尔廷认为，通过控制人体的生物化学特性，我们将能够修复或恢
复人体细胞和器官的功能。他预计：“很有可能在我们自身的基因中找到永葆青
春的源泉。通过细胞替换也许能使人永远保持青春和健康。”
这项生物技术成果还将使我们能够改变进化过程。普林斯顿大学生物学家李
·西尔弗预计，经过加强遗传特征，将会出现体力更强健或者智力更卓越的超级
人种。
但是，关于如何利用这些新能力的决定将由谁作出？在我们当今几乎无法解
决关于植物的基因改良和动物克隆等不太复杂的问题的时候，社会作为一个整体
将如何获得这方面的知识和掌握作出正确选择的伦理界限？鉴于人类过去的发展
历史，现在尚不清楚我们能否找到正确的答案。下个世纪面临的巨大的难题之一
将是：在我们慢慢地解开脱氧核糖核酸错综复杂的线索的同时，我们将面对如何
适应自己具备的这种令人畏惧能力的问题。