#报考合成生物拿捏三高##志愿种草季#
去年,在美国国会的一场听证会上,一些共和党议员轮番质问有“美国钟南山”之称的防疫专家,美国国家传染病研究所所长福奇博士,是否提供了资金和技术帮助中国的合成生物研究,从而搞出了新冠病毒这个东西,让福奇在愤怒之余也对这些议员的无知哭笑不得。那么,究竟合成生物是什么东西,这个专业的前景怎样呢?
在美国的高中生物课本里面,对合成生物已经有比较系统的介绍了。用简单的一句话来说:合成生物其实就是基因工程的深化和系统化,模式化。
自从人们在 1950 年代发现了 DNA 的结构以来,我们对生物的认识正式进入了分子时代。我们知道了控制遗传的物质基础是基因,也就是能够控制生物过程(Biological processes) 的一段段核酸 (DNA 和 RNA),于是,人们开始试图通过对这些核酸的片段进行改造,以达到人工控制生物过程的目的。所谓“生物过程”,在宏观上来说,可以是物种表面上的东西,比如水果的大小,稻米的亩产量多少,能不能抗病,菠萝能不能特别甜之类;在微观来说,可以是生物体内的生化反应过程,比如某种激素能不能分泌,某种抗体能不能识别新冠病毒变异等。
随着人们对核酸的碱基序列分析能力的不断提高,就知道了某一段核酸可以干嘛,于是我们就开始把核酸切成一段段来组装、合成,让我们重新组装的核酸来专门为我们做某些事情。比如我们知道某段核酸可以控制胰岛素的生产,于是我们就可以大量生产这段核酸,把它弄到细菌的细胞里面,让细菌可以大量生产胰岛素,这样要比从人身上提取便宜多了。这个就是基因工程的萌芽了。随着基因工程的大量实际应用,人们还开始尝试合成一些基因组了,比如最新的成果是可以人工合成酵母的一条染色体。
但是,基因工程所做的东西,只不过是把某些基因原本的功能加以重新组合,最多有点改造而已。比如,小麦抗倒伏,抗病,高产的基因,可能分布在三种不同的小麦品种里面,通过基因工程,我们把这三种基因放到一种小麦里面,让我们可以只种一个品种,就同时获得抗倒伏,抗病和高产的好处。但是,我们没有办法设计出一种叫做“中麦”的新品种,对整个品种的生物系统进行全新的设计和深度改造。于是,“合成生物学”就应运而生了。
合成生物学要做什么呢?简单来说,合成生物学要做下面的几件事:
第一:使用我们在传统的生物学上获
去年,在美国国会的一场听证会上,一些共和党议员轮番质问有“美国钟南山”之称的防疫专家,美国国家传染病研究所所长福奇博士,是否提供了资金和技术帮助中国的合成生物研究,从而搞出了新冠病毒这个东西,让福奇在愤怒之余也对这些议员的无知哭笑不得。那么,究竟合成生物是什么东西,这个专业的前景怎样呢?
在美国的高中生物课本里面,对合成生物已经有比较系统的介绍了。用简单的一句话来说:合成生物其实就是基因工程的深化和系统化,模式化。
自从人们在 1950 年代发现了 DNA 的结构以来,我们对生物的认识正式进入了分子时代。我们知道了控制遗传的物质基础是基因,也就是能够控制生物过程(Biological processes) 的一段段核酸 (DNA 和 RNA),于是,人们开始试图通过对这些核酸的片段进行改造,以达到人工控制生物过程的目的。所谓“生物过程”,在宏观上来说,可以是物种表面上的东西,比如水果的大小,稻米的亩产量多少,能不能抗病,菠萝能不能特别甜之类;在微观来说,可以是生物体内的生化反应过程,比如某种激素能不能分泌,某种抗体能不能识别新冠病毒变异等。
随着人们对核酸的碱基序列分析能力的不断提高,就知道了某一段核酸可以干嘛,于是我们就开始把核酸切成一段段来组装、合成,让我们重新组装的核酸来专门为我们做某些事情。比如我们知道某段核酸可以控制胰岛素的生产,于是我们就可以大量生产这段核酸,把它弄到细菌的细胞里面,让细菌可以大量生产胰岛素,这样要比从人身上提取便宜多了。这个就是基因工程的萌芽了。随着基因工程的大量实际应用,人们还开始尝试合成一些基因组了,比如最新的成果是可以人工合成酵母的一条染色体。
但是,基因工程所做的东西,只不过是把某些基因原本的功能加以重新组合,最多有点改造而已。比如,小麦抗倒伏,抗病,高产的基因,可能分布在三种不同的小麦品种里面,通过基因工程,我们把这三种基因放到一种小麦里面,让我们可以只种一个品种,就同时获得抗倒伏,抗病和高产的好处。但是,我们没有办法设计出一种叫做“中麦”的新品种,对整个品种的生物系统进行全新的设计和深度改造。于是,“合成生物学”就应运而生了。
合成生物学要做什么呢?简单来说,合成生物学要做下面的几件事:
第一:使用我们在传统的生物学上获
