DNA雙螺旋：解讀生命的奧秘

央視國際 2003年12月29日 15:48

　　山西臨汾的施良飛越看自己的女兒越不像自己，也不像自己的妻子。2001年7月9日，他攜妻帶女一同到北京做DNA親子關係鑒定。結果令他和妻子大吃一驚……

　　一隻羊或牛不再像以前那樣只是為人類提供肉類和皮革，通過克隆技術、轉基因技術，這只羊或牛就會變成一個制藥廠，生産著基因技術所需要的各種各樣的藥物……未來一個人的醫院病歷很簡單，就是一張CD盤，其中含有病人的全部遺傳信息……

　　小酒館裏宣稱發現生命的秘密

　　1953年，年僅25歲的詹姆斯沃森和37歲的弗朗西斯克裏克共同完成了一項偉業：他們從DNA（脫氧核糖核酸）的X光衍射圖上解讀了它的雙螺旋結構。當時大多數人對於這一發現並沒有予以關注，就連當時的媒體，也只有一家小報（現早已停刊）稍作報道。然而隨著時光流轉，DNA雙螺旋結構的發現對人類社會産生的影響與日俱增，克隆技術、基因工程、生物芯片技術等都與之不可分割。

　　中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員莫鑫泉説，DNA雙螺旋結構的發現開啟了分子生物學時代。它使生物大分子的研究進入一個嶄新的階段，使遺傳的研究深入到分子層次，“生命之謎”被打開，人們清楚地了解遺傳信息的構成和傳遞的途徑。50年來，分子遺傳學、分子免疫學、細胞生物學等新學科如雨後春筍般出現，一個又一個生命的奧秘從分子角度得到了更清晰的闡明，DNA重組技術更是為利用生物工程手段的研究和應用開闢了廣闊的前景。

　　有趣的是，在發現DNA雙螺旋結構時，沃森是一個剛剛邁出校門不久的大學生，而克裏克則是一個不懂遺傳學的、一個不得志的物理學家。然而就是這兩個人，改寫了生物學的歷史。他們的研究成果被譽為可與達爾文的進化論、孟德爾的遺傳定律相媲美的重要科學發現。

　　關於DNA雙螺旋結構的發現日期還有一段小“故事”。1953年2月28日，37歲的克裏克走進英格蘭劍橋大學的雄鷹酒館，在那裏他向一群困惑的聽眾宣佈，他和一位朋友發現了“生命的秘密”。然而包括沃森在內的許多科學家卻都認為，只有當沃森和克裏克于1953年4月25日在《自然》雜誌上首次發表關於DNA雙螺旋結構的論文時，生命的秘密才算得上是真正展現在人類面前。正因此，中國遺傳學會將在這一論文發表50週年之際，于4月20－24日在南京舉行隆重的學術紀念研討會，國家有關部門也將在4月24日舉行相關紀念活動。

　　“發現DNA雙螺旋結構的意義對生物學來説怎麼估量都不為過。”莫鑫泉先生對記者説：“用雙螺旋結構解釋遺傳是如何進行的，這是人類對自己、對生物學認識的巨大飛躍。發現雙螺旋之前，科學家對生命現象進行了長期的思考與研究：是什麼因素使人類能夠一代一代地將遺傳特性保持下去？”的確，就是一個桌子還有腐朽變壞的時候，為什麼人類就能代代延續？什麼決定了人生人，老鼠生老鼠？

　　在20世紀初，沒有人能夠想到DNA就是遺傳物質。當時科學家們猜測，生命的遺傳物質應該是蛋白質，因為20種氨基酸多種不同的組合，可以形成許多不同的蛋白質，蛋白質作為酶催化生物代謝反應，由此控制多種遺傳性狀的表達。然而在沃森和克裏克發現DNA雙螺旋結構後，科學家們終於明白了，DNA的4種核苷酸分子不同的組合或序列構成了成千上萬種基因，這些“化學語言”編碼著不同的遺傳信息，指導和控制著生物體的生化、形態、生理和行為等多種性狀的表達和變化。DNA是自然界惟一能夠自我複製的分子，正是這種精細準確的複製，為生物將其特性傳遞給下一代提供了最基本的分子基礎。

　　DNA雙螺旋結構的發現及由此産生的生物技術革命正以前所未有的深度和廣度影響著人類的生活，影響著自然科學，包括社會科學的發展。

　　 “為什麼我的女兒不像我”

　　山西臨汾的施良飛越看自己的女兒越不像自己，也不像自己的妻子。2001年7月9日，他攜妻帶女一同到北京做DNA親子關係鑒定。結果令他和妻子大吃一驚：他們二人不是女兒的生物學父母。為此他們將妻子生産時的醫院臨汾鐵路分局中心醫院告上了法庭，要求返還親生女兒並賠償經濟損失及精神損害。2001年8月，法院不公開開庭審理了此案。施良飛得到了一份醫院提供的與其妻子同時住院者的名單，於是他便開始一家一戶地悄悄尋找。

　　一天，施良飛按照名單找到了一家小賣部，一眼就看到了女主人段香翠居然和自己的“女兒”長得一模一樣，並且段香翠的“女兒”長得又很像自己的妻子。2001年11月19日，施良飛夫婦及“女兒”、段香翠夫婦及“女兒”共6人在法院的監督下在臨汾市醫院抽取血樣各1份並當場貼了封條。次日，兩個家庭的血樣送到公安部物證鑒定中心做DNA親緣關係鑒定。22日，檢驗出來了：施良飛的女兒是段香翠夫婦之生女的相對機會為99.9999％；段香翠的女兒是施良飛夫婦之生女的相對機會為99.9999％，至此，案件的基本事實終於大白于天下。

　　撇開案件錯綜複雜的關係及結果不説，公安部物證鑒定中心為此案所作檢驗時利用了DNA的檢測技術。其原理是，人身上的每個細胞有總數約為30億個鹼基對的DNA，每個人的DNA都不完全相同，人與人之間不同的鹼基對數目達百萬之多，因此通過分子生物學方法所顯示出來的人的DNA模樣就會因人而異，人們就可以像指紋那樣分辨人與人的不同了；同時DNA還具有遺傳性，是負責遺傳特性的基本物質，人們可以利用這一特點來鑒別兩個人之間的親緣關係。施良飛雖認為段翠香的女兒長得很像自己的妻子，這並不能説明二人之間就有血緣關係。只有利用了DNA的檢測技術才能確認這一關係。

　　這件事反映了DNA對我們現代生活的影響，然而鑒定血緣關係或者是警方利用DNA技術破案都僅僅是這種影響中的極小部分。中國科學院基因組信息學中心研究員、國家863科技攻關計劃人類基因組單體型圖構建項目課題組長曾長青博士對記者説，DNA雙螺旋的發現對人類的影響實際上很難一樣一樣地數出來，就像電的發明對今天人類社會的影響一樣。它本身屬於一項非常基礎性的科學發現。了解了DNA、RNA（核糖核酸）和蛋白質的結構與功能，就如同解讀了從遺傳信息到生命活動的三部曲，就可以使人類從分子水平上解釋生命，認識生命，直到改造生命。發現了雙螺旋，可以説帶來了人類知識的大爆炸。