El lema para explorar las ciencias de la vida es
Terapia génica
Con la profundización de la investigación humana sobre los genes, se ha descubierto que muchas enfermedades son causadas por cambios en la estructura y función de los genes. Los científicos no sólo descubrirán genes defectuosos, sino que también aprenderán a diagnosticarlos, repararlos, tratarlos y prevenirlos, lo cual es la vanguardia del desarrollo de la biotecnología. Este logro traerá beneficios inconmensurables a la salud y la vida humana.
La llamada terapia génica se refiere al uso de tecnología de ingeniería genética para transferir genes normales a las células de pacientes con enfermedades para reemplazar genes enfermos para expresar los productos faltantes, o para desactivar o reducir genes expresados anormalmente. Para lograr el propósito de tratar determinadas enfermedades genéticas. Se han descubierto más de 6.500 enfermedades genéticas, de las cuales unas 3.000 son causadas por defectos de un solo gen. Por tanto, las enfermedades genéticas son los principales objetivos de la terapia génica.
La primera terapia génica se realizó en Estados Unidos en 1990. En aquel momento, dos niñas de 4 y 9 años padecían una inmunodeficiencia combinada grave debido a una falta de adenosina desaminasa en sus cuerpos. Los científicos les aplicaron terapia genética y lograron el éxito. Este trabajo innovador marcó la transición de la terapia génica de la investigación experimental a los ensayos clínicos. En 1991, el primer ensayo clínico realizado en China sobre terapia génica para la hemofilia B también tuvo éxito.
El último avance en terapia génica es que la tecnología de pistola genética pronto se utilizará en terapia génica. Este método utiliza tecnología de pistola genética modificada para introducir ADN específico en los músculos, el hígado, el bazo, los intestinos y la piel de los ratones y logra una expresión exitosa. Este éxito presagia la posibilidad de utilizar armas genéticas para administrar medicamentos a partes específicas del cuerpo humano en el futuro, en lugar de utilizar vacunas tradicionales para tratar enfermedades genéticas.
Actualmente, los científicos están estudiando la terapia génica fetal. Si se confirma aún más la eficacia experimental actual, tal vez sea posible extender la terapia génica fetal a otras enfermedades genéticas, previniendo así el nacimiento de recién nacidos con enfermedades genéticas y mejorando fundamentalmente la salud de las generaciones futuras.
Investigación sobre fármacos modificados genéticamente
Los fármacos modificados genéticamente son productos de expresión del ADN recombinante. En términos generales, cualquier cosa que implique ingeniería genética en la producción de un fármaco puede convertirse en un fármaco modificado genéticamente. La investigación en este ámbito tiene perspectivas muy atractivas.
La investigación y el desarrollo de fármacos genéticamente modificados han pasado de las proteínas moleculares de los fármacos proteicos como la insulina, la hormona del crecimiento humano y la eritropoyetina a la búsqueda de fármacos proteicos de moléculas más pequeñas. Esto se debe a que las moléculas de proteínas son generalmente relativamente grandes y no pueden atravesar fácilmente las membranas celulares, lo que afecta sus efectos farmacológicos. Los fármacos de molécula pequeña tienen ventajas obvias a este respecto. Por otro lado, las ideas para el tratamiento de enfermedades se han ampliado, desde el simple tratamiento farmacológico hasta el uso de tecnología de ingeniería genética o el propio gen como método de tratamiento.
Ahora, hay otro tema que requiere la atención de todos, es decir, muchas enfermedades infecciosas que fueron conquistadas en el pasado están regresando debido a la resistencia bacteriana. El más notable de ellos es la tuberculosis. Según la Organización Mundial de la Salud, ha surgido una crisis mundial de tuberculosis. La tuberculosis, que estaba a punto de ser eliminada, ha resurgido y ha surgido una tuberculosis multirresistente a los medicamentos. Según las estadísticas, cada año 654,38+72,2 millones de personas contraen tuberculosis.
De los 9 millones de nuevos pacientes con tuberculosis, alrededor de 3 millones murieron de tuberculosis, lo que equivale a una persona que muere de tuberculosis cada 10 segundos. Los científicos también señalaron que en el futuro cientos de personas se infectarán con enfermedades bacterianas que no tendrán cura y, al mismo tiempo, habrá cada vez más enfermedades virales difíciles de prevenir. Al mismo tiempo, sin embargo, los científicos también están explorando formas de abordarlo. Encontraron algunos péptidos antimicrobianos de moléculas pequeñas en humanos, insectos y semillas de plantas. Su peso molecular es inferior a 4.000 y sólo tienen más de 30 aminoácidos. Tienen una gran vitalidad para matar microorganismos patógenos y pueden matar bacterias, gérmenes, hongos y otros microorganismos patógenos. Pueden convertirse en una nueva generación de "súper antibióticos". Además de usarlo para desarrollar nuevos antibióticos, este péptido de molécula pequeña también se puede usar en agricultura para generar nuevas variedades de cultivos resistentes a enfermedades.
Acelerar el cultivo de nuevas variedades de cultivos
Los científicos han logrado grandes avances en el uso de tecnología de ingeniería genética para mejorar los cultivos y se acerca una nueva revolución verde. Una característica sorprendente de esta nueva revolución verde es la convergencia de las industrias biotecnológica, agrícola, alimentaria y farmacéutica.
En las décadas de 1950 y 1960, debido a la popularización de las variedades híbridas, el aumento del uso de fertilizantes químicos y la ampliación de las superficies de regadío, los rendimientos de los cultivos se duplicaron, lo que todos llaman la "revolución verde". ". Sin embargo, algunos investigadores creen que con estos métodos será difícil aumentar aún más significativamente el rendimiento de los cultivos.
Los avances en la tecnología genética permiten a los científicos mejorar los cultivos de maneras que los fitogenetistas tradicionales no podían imaginar. Por ejemplo, la tecnología genética puede permitir que los cultivos liberen pesticidas por sí solos, cultivar en tierras secas o salinas-álcalis, o producir alimentos más nutritivos. Los científicos todavía están desarrollando cultivos que puedan producir vacunas y alimentos que puedan prevenir enfermedades.
La tecnología genética también ha acortado considerablemente el tiempo necesario para desarrollar nuevas variedades de cultivos. Utilizando métodos de cultivo tradicionales, se necesitan siete u ocho años para desarrollar una nueva variedad vegetal. La tecnología de ingeniería genética permite a los investigadores inyectar cualquier gen en una planta para crear una variedad de cultivo completamente nueva en la mitad del tiempo.
Aunque las primeras variedades de cultivos genéticamente modificados entraron al mercado hace sólo cinco años, la mitad del maíz, la soja y el algodón cultivados en Estados Unidos este año utilizarán semillas genéticamente modificadas.
Se espera que en los próximos cinco años, el tamaño del mercado de productos agrícolas y alimentos genéticamente modificados en Estados Unidos se expanda de 4 mil millones de dólares este año a 20 mil millones de dólares, y alcance 75 mil millones de dólares en 20 años. Algunos expertos predicen que "a principios del próximo siglo, es probable que todos los alimentos en los Estados Unidos contengan un poco de ingeniería genética".
Aunque muchas personas, especialmente los consumidores de los países europeos, Se muestran escépticos ante los productos agrícolas genéticamente modificados, pero los expertos señalan que es imperativo mejorar los cultivos mediante la ingeniería genética. Esto se debe en gran medida a la creciente presión sobre la población mundial. Los expertos estiman que en los próximos 40 años, la población mundial aumentará a la mitad en comparación con la actual, por lo que la producción de alimentos deberá aumentar un 75%. Además, el envejecimiento de la población está ejerciendo una presión cada vez mayor sobre los sistemas de salud, lo que requiere el desarrollo de alimentos que mejoren la salud humana.
Acelerar el cultivo de nuevas variedades de cultivos también es un objetivo común del desarrollo de la biotecnología en los países en desarrollo del tercer mundo. La investigación y aplicación de la biotecnología agrícola en mi país se ha llevado a cabo ampliamente y ha logrado importantes beneficios.
Investigación sobre ingeniería evolutiva molecular.
La ingeniería evolutiva molecular es la tercera generación de ingeniería genética después de la ingeniería de proteínas. Simula la evolución de los organismos en la naturaleza ejerciendo presión selectiva sobre sistemas multimoléculas basados en ácidos nucleicos en tubos de ensayo, logrando así el propósito de crear nuevos genes y nuevas proteínas.
Esto requiere tres pasos: amplificación, mutación y selección. La amplificación consiste en obtener una gran cantidad de copias del fragmento de ADN de información genética extraída; la mutación consiste en ejercer presión a nivel genético para mutar las bases del fragmento de ADN y proporcionar materia prima para la selección y la evolución. el nivel fenotípico Sobrevivir y eliminar a los no aptos para corregir la variación. Estos tres procesos están estrechamente vinculados y cada uno de ellos es indispensable.
Ahora, los científicos han utilizado este método para obtener moléculas de ADN que pueden inhibir la actividad de la trombina mediante evolución dirigida en tubos de ensayo. Este tipo de ADN tiene efectos anticoagulantes y puede sustituir a las proteínas trombolíticas en el tratamiento del infarto de miocardio, la trombosis cerebral y otras enfermedades.
Logros de la investigación genética en China
La investigación científica encaminada a descifrar toda la información genética del genoma humano es uno de los temas de vanguardia que aborda actualmente la comunidad biomédica internacional. Según los informes, el aspecto más interesante de esta investigación es la clonación, aislamiento e identificación de genes relacionados con enfermedades humanas y genes con funciones biológicas importantes, obteniendo así la posibilidad de terapia génica para enfermedades relacionadas y derechos de producción de productos biológicos.
El Proyecto Genoma Humano es una parte importante del plan nacional de alta tecnología "863". En medicina, los genes humanos están asociados con enfermedades humanas. Una vez que se aclare la relación específica entre genes y enfermedades, las personas podrán crear medicamentos genéticos para las enfermedades, lo que tendrá un enorme impacto en la salud y la longevidad humanas. Según los informes, el número total de muestras genéticas humanas es de aproximadamente 654,38 millones, y se han descubierto y secuenciado alrededor de 8.000.
En los últimos años, China ha concedido gran importancia a la investigación del genoma humano. Con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, el “Programa 863” y los gobiernos locales, se han establecido en Beijing y Shanghai centros nacionales de investigación genética con condiciones de investigación científica avanzadas. Al mismo tiempo, el personal científico y tecnológico se mantiene al día con el desarrollo de nuevas tecnologías en el mundo y logra avances revolucionarios en la industrialización de tecnologías y resultados clave de la investigación en ingeniería genética. La investigación del genoma humano en China ha estado a la vanguardia del mundo y algunos medicamentos de ingeniería genética han comenzado a entrar en la etapa de aplicación.
En la actualidad, algunos de los resultados de nuestro país han alcanzado el nivel líder internacional en investigación básica, como la investigación de mutaciones genéticas de proteínas, la terapia genética de enfermedades de la sangre, la investigación del cáncer de esófago, la teoría de la evolución molecular y la investigación estructural sobre la leucemia. genes relacionados, y algunos han formado un sistema técnico propio. Más de una docena de medicamentos de ingeniería genética, incluida la vacuna contra la hepatitis B, el interferón α recombinante, la eritropoyetina humana recombinante y fabricantes de medicamentos animales transgénicos, han entrado en la etapa de industrialización.
Tecnología genética: dilema y características duales
No es de extrañar que los cultivos modificados genéticamente hayan causado controversia en la opinión pública. Sin embargo, en ambos lados del Atlántico, en el mundo desarrollado, la tecnología genéticamente modificada recibe un trato muy diferente, lo cual es un fenómeno intrigante. Cuando el 40% de las tierras agrícolas de Estados Unidos están plantadas con cultivos genéticamente modificados y la mayoría de los consumidores compran alimentos genéticamente modificados con compostura, ¿por qué esos alimentos generan oleadas de protestas en Europa?
Desde el contexto social directo, la popularidad actual de la "fobia a los OGM" en Europa es comprensible. Desde el descubrimiento de la enfermedad de las vacas locas en el Reino Unido en 1986, hasta el descubrimiento este año en Bélgica de dioxinas cancerígenas en pollos contaminados y el descubrimiento en Francia de que la Coca-Cola causa hemólisis en los niños, los europeos están muy nerviosos por la seguridad alimentaria, y La suposición de que los alimentos genéticamente modificados pueden dañar la salud humana es tan desalentadora como un reflejo condicionado.
Al mismo tiempo, Europa siempre ha adoptado una actitud más sensible e incluso radical que Estados Unidos cuando se trata de cuestiones medioambientales y de protección ecológica. Esta es otra de las razones de la situación de los alimentos genéticamente modificados en Europa. y Estados Unidos es diferente. Por un lado, los medios de comunicación de los países europeos son cada vez más conscientes del medio ambiente y a menudo persiguen e incluso exageran cuestiones que pueden poner en peligro el medio ambiente y la ecología. Esto ha influido en gran medida en la actitud del público hacia cuestiones como la modificación genética. Por otro lado, el representativo "Partido Verde" ha crecido en la arena política europea en los últimos años, su poder en el gobierno y el parlamento ha seguido ampliándose y su influencia en el proceso de toma de decisiones ha aumentado.
Sin embargo, parece haber una razón oculta pero importante y profundamente arraigada por la que los europeos tienen una actitud tan repulsiva hacia la tecnología genéticamente modificada. De hecho, existen diferencias de valores entre Europa y Estados Unidos en el tema de la modificación genética, y también es una disputa sobre intereses económicos. A diferencia de los productos básicos ordinarios, la tecnología genéticamente modificada tiene un monopolio único.
Técnicamente, las empresas estadounidenses de "ciencias biológicas" generalmente utilizan la bioingeniería para que sus productos sean autoprotectores. El más destacado es el "gen terminador", que hace que las semillas se autodestruyan y no puedan volver a sembrarse como las semillas de cultivos tradicionales. Otra tecnología es que las semillas deben pasar por algún tipo de "catálisis química" que sólo las empresas semilleras dominan para poder desarrollarse y crecer. Legalmente, las semillas de cultivos genéticamente modificados generalmente se proporcionan a través de un sistema especial de arrendamiento, y los consumidores no pueden conservarlas ni replantarlas por sí mismos. Estados Unidos es el mayor inversor en costosas investigaciones sobre ingeniería genética, y las empresas estadounidenses involucradas en el desarrollo de tecnología genéticamente modificada están familiarizadas con el uso de leyes de propiedad intelectual y protección de patentes para buscar enormes ganancias. En la actualidad, se considera que Estados Unidos controla una considerable cuota de mercado de productos genéticamente modificados y, por tanto, puede manipular los precios del mercado. Por lo tanto, resistirse a la tecnología genéticamente modificada es en realidad resistirse al monopolio estadounidense en este campo.
La biotecnología está desempeñando un papel cada vez más importante en muchos campos: los productos genéticamente modificados son omnipresentes en el campo agrícola, y los cultivos genéticamente modificados han comenzado a ocupar una posición importante en la agricultura estadounidense; progreso médico. Algunos medicamentos genéticamente modificados han reemplazado a los medicamentos convencionales y la comunidad médica se ha beneficiado de la investigación genética de varias maneras. Los avances en la tecnología de clonación ofrecen oportunidades sin precedentes para salvar especies en peligro de extinción y descubrir tratamientos para muchas enfermedades humanas. Ahora, los investigadores se están preparando para impulsar la biotecnología hacia áreas más desafiantes. Pero recientemente, cada vez más personas han comenzado a prestar atención a las voces que desconfían del comportamiento de los genetistas.
Hoy en día se pueden estudiar cientos de matrices genéticas simultáneamente con la ayuda de los llamados cortes de ADN. La investigación genética ha alcanzado un nivel tan alto de desarrollo. Unos años más tarde, con el fin del análisis del material genético humano, la gente comenzó a concentrar todos los medios en estudiar sistemáticamente las ventajas y desventajas de otras partes del material genético humano. Sin embargo, el desarrollo de la biología también tiene un lado negativo: puede proporcionar fácilmente una nueva base genética para el racismo. A los críticos de la nueva genética les gusta pintar un panorama aterrador: experimentación, manipulación y clonación interminables, soldados despiadados, trabajadores de fábricas con genes perfectos... El código genético permite a los investigadores genéticos penetrar más profundamente en los corazones de las personas y proporcionarles las herramientas para manipular sus vidas. Pero es completamente impredecible si podrán mejorar la genética.
2. Primero extraiga el núcleo celular de la madre de Dolly, luego extraiga el óvulo de otra oveja (enucleación), coloque el núcleo celular de la madre de Dolly en el óvulo extraído y utilice una descarga eléctrica u otro tratamiento. métodos Los óvulos se activan y luego se colocan en el cuerpo de la oveja que da a luz a Dolly, y listo.
Demostrar que los núcleos de las células animales son totipotentes.
Clon es la transliteración de la palabra inglesa clon, que tiene origen en el griego klon. Su significado original es cultivar plantas mediante reproducción asexual o reproducción vegetativa, como corte de tallo, injerto, etc.
Clonar se refiere a la reproducción asexual de organismos a través de células somáticas, y un grupo de individuos descendientes con genotipos idénticos formados a través de reproducción asexual. La clonación también puede entenderse como duplicación, es decir, la producción de copias idénticas a partir del prototipo, cuya apariencia y genética son exactamente iguales a las del prototipo.
En febrero de 1997, la noticia del nacimiento de la oveja Dolly llamó inmediatamente la atención del mundo. Esta oveja clonada, desarrollada por biólogos británicos mediante tecnología de clonación, significa que los humanos pueden utilizar una célula somática de un animal para crear una vida como ese animal, rompiendo las leyes eternas de la naturaleza.
La palabra clon se translitera de clonar. Antes de la transliteración, existía un nombre de traducción: clon asexual, que se refiere a un grupo celular o grupo orgánico obtenido de una sola célula o del mismo ancestro mediante mitosis.
Podemos obtener clones celulares mediante cultivo celular. En experimentos microbiológicos podemos obtener colonias bacterianas vertiendo platos, que en realidad son clones bacterianos. Se puede ver que clon era originalmente un sustantivo que se refería a un grupo de células o un grupo de individuos. Con el desarrollo de la biología molecular surgieron la transferencia nuclear y la ingeniería genética. Las células reconstruidas se pueden obtener mediante operaciones de transferencia nuclear, y las células reconstruidas se pueden propagar en clones; las operaciones de ingeniería genética pueden unir genes seleccionados en el replicón del plásmido y, a medida que el replicón se replica, también se pueden obtener clones de moléculas de ADN. Por eso, algunas personas llaman a esta operación clonación, lo que significa cambiar la palabra clonación de un sustantivo a un verbo. El trasplante nuclear se llama clonación nuclear, y la clonación de moléculas de ADN obtenidas mediante ingeniería genética se llama clonación molecular. Aquí, la clonación es una operación para lograr la reproducción asexual, una operación microscópica o de biología molecular, más que una reproducción asexual (u operación de reproducción asexual) en el sentido general. Probablemente por eso la palabra clonación sobrevive y no es reemplazada por reproducción asexual.
La oveja Dolly, también llamada oveja clonada, es en realidad una oveja producida mediante tecnología de clonación nuclear. Algunas personas dicen que sólo la oveja Dolly es una verdadera oveja clonada. Otros informes, como los de cerdos y vacas clonados, no son verdaderos clones porque se desarrollan a partir de células embrionarias, que se producen mediante reproducción sexual. Este es un malentendido causado por el momento incorrecto del proceso sexual. El proceso sexual termina cuando se forma el óvulo fertilizado, o cigoto. Una vez que el óvulo fertilizado se divide, no tiene nada que ver con el proceso sexual. Si las células embrionarias en división se producen mediante reproducción sexual, entonces las células somáticas también se producen mediante reproducción sexual. Pero, de hecho, los cigotos se producen mediante mitosis. Es decir, la reproducción sexual en realidad se logra mediante un proceso sexual y muchos procesos asexuales, produciendo finalmente una descendencia sobreviviente.
Extraer una célula de un embrión y convertirla en un individuo es obviamente reproducción asexual. Por lo tanto, en este sentido, Du Lishu es el fundador de la tecnología de clonación (tecnología de clonación celular). Su experimento de separar dos células en la etapa mitocondrial y convertirlas en dos erizos de mar fue el primer experimento de clonación. Los gemelos idénticos humanos se producen mediante clonación celular natural. Sin embargo, si los cerdos clonados o las vacas clonadas se crean mediante transferencia nuclear, independientemente de si las células del donante provienen de células embrionarias tempranas o de células diferenciadas, esta es una verdadera tecnología de clonación y es mucho más alta que la de Dulishu.
Por cierto, debido a que las palabras chinas no tienen ninguna parte léxica en la oración, la palabra "clonación celular" puede considerarse tanto un sustantivo como un verbo. Como sustantivo, clonación celular se refiere a una línea de células clonadas. Como verbo corresponde a la clonación nuclear y la clonación molecular, que se refiere al uso de células para la reproducción asexual. Para distinguirlo del primero, el autor sugiere que este significado pueda expresarse como "clonación celular" o "tecnología de clonación celular". Utilizando la tecnología de clonación celular, las células se pueden clonar en poblaciones de células asexuales, como los clones obtenidos en cultivo celular, también se pueden diferenciar y desarrollar células clonadas en individuos reproducidos asexualmente, como los erizos de mar obtenidos por Du Lishu y los erizos de mar obtenidos; por algunos investigadores. Cerdos clonados y vacas clonadas.
La diferencia entre la oveja Dolly y otros animales clonados es que no se trata de reproducción asexual, sino que las células del donante tienen diferentes niveles de diferenciación. Las células embrionarias tempranas son básicamente células indiferenciadas, e incluso las células diferenciadas que forman el embrión están mucho menos diferenciadas que las células especializadas de los individuos adultos. La clonación de células especializadas en individuos vivos es un avance teórico importante. Esto sugiere que incluso si la estructura genética de las células especializadas cambia, los cambios no son irreversibles, al menos cuando se especializan en células epiteliales mamarias. En cuanto a si la especialización de las células nerviosas y cerebrales es irreversible, también se puede probar mediante un trasplante nuclear. Pero se puede esperar que la clonación de células nerviosas sea definitivamente más difícil que la de células epiteliales mamarias.
Dicho esto, seguro que puedes entender por qué clonación no es sinónimo de replicación. Cuando se trata de copiar, lo que más nos resulta familiar es utilizar una fotocopiadora para copiar documentos. La copia obtenida por duplicado es idéntica al original. Este es el resultado de la replicación del ADN, por lo que replicación de la síntesis de ADN es un término muy preciso. Pero la clonación es un proceso. El individuo clonado requiere desarrollo embrionario y desarrollo posnatal. Existe una cierta diferencia de edad entre el individuo clonado y el individuo original. Debido a que el proceso de desarrollo está controlado por los genes y el ambiente, y el ambiente del clon nunca será el mismo que el original, el clon no puede ser exactamente igual al original. Además, si el individuo clonado se produce mediante transferencia nuclear, dado que el citoplasma de las células reconstruidas no proviene del original y sabemos que hay material genético en el citoplasma, inevitablemente tendrá un impacto en el individuo. , el individuo clonado no puede considerarse una copia original.
Los individuos clonados pueden considerarse regeneración original, pero no resurrección original. Porque: 1. El individuo clonado y el original pueden coexistir; Aunque los individuos clonados son hermanos (hermanos) del original en términos de estructura genética, son padres e hijos en términos de edad. El concepto de "generación" todavía existe en los organismos que se reproducen asexualmente, y el concepto de "generación" también debería existir en los individuos clonados. Y los límites generacionales de los individuos clonados también son fáciles de trazar. El clon producido a partir de la célula somática original es la primera generación. Una vez que el clon se convierte en adulto, se puede clonar nuevamente a partir de sus células somáticas para obtener un clon de segunda generación. En teoría, así como la reproducción asexual puede transmitirse de generación en generación, el número de generaciones de individuos clonados es infinito. Sin embargo, la clonación no es una reproducción natural, sino una operación artificial. Es dudoso que sea necesaria la clonación de generación en generación. Si no tuviera sentido teórico o práctico, probablemente nadie querría realizar una clonación multigeneracional.
3. El "Proyecto Genoma Humano" y su importancia
El propósito científico y objetivo específico de "timing, cuantificación y calidad" del Proyecto Genoma Humano es determinar los 3 mil millones. genes que componen el genoma humano. La secuencia de ácidos nucleicos sienta así las bases para dilucidar la estructura y función del genoma humano y de todos los genes, interpretar toda la información genética humana y descubrir los misterios del cuerpo humano. Debido a la consistencia de la materia viva y la continuidad de la evolución biológica, así como la universalidad de las estrategias y tecnologías establecidas por el Proyecto Genoma Humano, esto significa que se han sentado las bases para descubrir los misterios últimos de la vida.
La importancia rectora del Proyecto Genoma Humano para la investigación en ciencias biológicas y el desarrollo de la bioindustria se puede resumir en términos de escala, serialización, informatización e industrialización, medicalización y cultura humana.
En primer lugar, la escala
La genómica es una disciplina emergente que nació con el inicio del Proyecto Genoma Humano y se desarrolló con el avance del Proyecto Genoma Humano. Por primera vez, los biólogos están comprendiendo y estudiando los genes de todas las especies y de múltiples especies desde una escala de genoma completo (a través de la genómica comparada), en lugar de descubrir y estudiar sus genes "favoritos" uno por uno. Ésta es una de las principales diferencias entre la genómica y la genética y todas las demás disciplinas de las ciencias biológicas que involucran genes. Los cambios en la escala de la investigación han provocado cambios en los laboratorios y en los métodos experimentales, y también han planteado nuevas exigencias en cuanto a la calidad de los científicos destacados, el espíritu de equipo del personal y la singular gestión "mitad científica, mitad empresarial" de empresas muy grandes. laboratorios. Esta es una de las razones por las que el "Proyecto Genoma Humano" tiene sólo 6 estados miembros oficiales y 16 centros. También es la base para que la contribución al "Proyecto Genoma Humano" se convierta en una respuesta integral a la fortaleza nacional de un país. símbolo de las ciencias de la vida y la bioindustria.
En segundo lugar, la serialización
La serialización de la información biológica es un hito que marca una época para que las ciencias de la vida entren en el siglo XXI, y también es un hito para que las ciencias de la vida maduren. Sólo las materias cuantitativas (cuantitativas) pueden llamarse ciencia. La contribución de Mendel fue principalmente incorporar "factores" y cuantificación a este tema preexistente, y logró grandes logros.
La serialización de la información biológica significa que las ciencias de la vida se basan en secuencias. Ésta es la característica más importante que distingue las ciencias biológicas de la nueva era de la biología del pasado. Con la finalización del mapa de secuencia del genoma humano, el descubrimiento de los SNP (polimorfismos de un solo nucleótido o diferencias de secuencia) y la genómica comparada, el ADN antiguo, el "Proyecto Genoma Alimentario" y el "Proyecto Genoma Patógeno y Ambiental" (principalmente con el avance de las secuencias relacionadas con la susceptibilidad humana relacionadas con patógenos letales), estarán disponibles mapas de secuencias genómicas de las principales especies de importancia científica, económica y médica. Obtuvimos más información de esta secuencia que la acumulada en todos los estudios biológicos hasta la fecha. Por primera vez, las ciencias de la vida se han convertido en una ciencia orientada en lugar de una ciencia orientada a hipótesis y conceptos. Incluso la evolución de las características más esenciales de la vida, y el estudio de la evolución, el único estudio que no puede repetirse en el laboratorio debido al tiempo y circunstancias pasadas, se estudiará cuantitativamente en base a diversos patrones y secuencias genómicas de otros organismos. El estudio del ADN antiguo revelará la relación entre el misterio de la evolución de la vida y las criaturas antiguas y modernas. Esto ayudará a las personas a comprender mejor la relación entre los humanos en el mundo biológico.
En tercer lugar, la informatización
El éxito del Proyecto Genoma Humano depende de la bioinformática y de la red que hace la Tierra más pequeña. Sin ellos, la coordinación del Proyecto Internacional del Genoma Humano y las publicaciones oportunas del mundo no serían posibles. El Proyecto Genoma Humano no sería posible sin todo el software y hardware. Una vez que se ha leído una secuencia, su control de calidad, montaje, envío y análisis dependen de la bioinformática, pero de ahora en adelante, el significado de la secuencia depende completamente de la bioinformática. Sin análisis por computadora y comparación de la información de la explosión, ¿de qué sirve la secuencia? Sin embargo, la informatización ha cambiado todas las ciencias de la vida y la forma en que existen los sujetos experimentales. Los experimentos biológicos actuales pueden analizar principalmente información de secuencia.
La razón por la que el Proyecto Genoma Humano ha atraído la atención de la gente es, en primer lugar, por las necesidades de salud de las personas. La búsqueda de la salud es una de las actividades humanas más importantes. La enfermedad es naturalmente el factor principal que afecta la salud y es una cuestión que cada persona, cada padre, cada familia y cada gobierno nacional debe considerar.
Cuarto, la medicalización
El Proyecto Genoma Humano ha medicalizado sus resultados y beneficiado médicamente a la humanidad. El Proyecto Genoma Humano ha estado a la altura del apoyo y las altas expectativas del público democrático. Gracias a la investigación sobre el procesamiento de información biológica y otras tecnologías, se han identificado casi 40.000 genes. Se han clonado docenas de "alelos de enfermedades" directamente asociados con enfermedades. Se han puesto en producción más de 40 productos genéticos, entre ellos insulina humana, interferón y hormona del crecimiento. Se ha establecido la tecnología de diagnóstico genético para muchas enfermedades. La predicción genética, la prevención genética, el diagnóstico genético y la terapia genética cambiarán toda la medicina. Las diferencias en las secuencias de ADN ayudarán a comprender la resistencia de diferentes individuos a las enfermedades, de modo que podamos prescribir el medicamento adecuado en función de las "características genéticas" de cada persona. Eso es la medicina del siglo XXI: "medicina personalizada". Para entonces, el análisis de la secuencia de ADN puede convertirse en el método de diagnóstico más rápido, preciso y económico.
En un futuro próximo habrá nuevos avances en la malaria y la enfermedad de Alzheimer. El uso del "mapa genético" como "libro de referencia" en nuestra vida diaria hará que nuestro estilo de vida y nuestro entorno de vida sean más armoniosos con nuestros genes, lo que sin duda extenderá la esperanza de vida de todos hasta cierto punto. Todos los humanos nos beneficiaremos del conocimiento de nuestros propios genes.
Verbo (abreviatura de verbo) industrialización
El Proyecto Genoma Humano impulsará el desarrollo de la industria biológica en el siglo XXI. Las características de escala, serialización e informatización lo han vinculado desde el principio a la posibilidad de la industrialización.
La industria biológica, junto con la industria de la información, se convertirá en la industria pilar de la economía nacional de varios países del mundo en el siglo XXI. Las características de la industria biológica son la dependencia de los recursos y la informatización de los mismos, lo que hace que los recursos biológicos sean un recurso estratégico que puede volver a ocuparse después de la tierra (minerales, etc.). )recurso. Las estrategias y tecnologías desarrolladas por el Proyecto Genoma Humano han transformado los recursos biológicos de los recursos de germoplasma de la población original (variedades silvestres y de alta calidad) a la serialización y la informatización que trae la tecnología los ha hecho más difíciles de proteger. Si no nos damos cuenta de esto, nuestros recursos biológicos se perderán, la industria biológica perderá su origen y sus orígenes, y las biotecnologías establecidas (como la clonación de genes, los transgénicos, la clonación de animales individuales, etc.) se volverán inútiles. Actualmente, la tarea urgente de las ciencias biológicas de China es proporcionar a los colegas que contribuyeron al Proyecto Genoma Humano los requisitos de una nueva era de las ciencias biológicas basadas en secuencias de ADN adaptadas y guiadas por información biológica.
Sexto, cultura humana
El patrón de fondo de la celebración del "Marco de trabajo" de la Casa Blanca invita a la reflexión: interpretación de "El libro de la vida: un hito de la humanidad".
Érase una vez, cuando hablábamos de "La ciencia es un arma de doble filo", lo único que nos importaba era que los enemigos de la humanidad pudieran empuñar esta espada, como Hitler e Isoroku Yamamoto. Ahora, nuestros problemas se complican repentinamente y estos enemigos comunes de la humanidad todavía existen (como el bioterrorismo).
Pero lo más importante es que los actos ilegales no pueden juzgarse a partir del derecho internacional vigente ni de las leyes de un país. Nuestras leyes se ven repentinamente abrumadas o impotentes ante estos nuevos problemas. Deberíamos estar completamente preparados en términos de aspectos morales o éticos, psicología de supervivencia personal, estructura social y comportamiento. Desde una perspectiva humanista, puede incluso haber una discusión renovada sobre la naturaleza humana y el posicionamiento del humanismo en la naturaleza con respecto a los derechos humanos, la igualdad y las estructuras sociales.
4. ¿Dónde está el equilibrio entre desarrollo económico y protección del medio ambiente?
En la actualidad, la contradicción entre desarrollo económico y protección del medio ambiente es cada vez más aguda, y es urgente aclarar la relación entre ambos en teoría para que pueda manejarse correctamente en la práctica. No dar una respuesta clara a la relación entre ellos derivará en una serie de problemas. Por ejemplo, algunos gobiernos locales creen unilateralmente que el desarrollo es crecimiento económico. Como resultado, la velocidad del crecimiento económico aumentó temporalmente, pero surgieron problemas de contaminación ambiental más graves. Otro ejemplo es que algunos gobiernos locales han planteado el lema "primero la ecología, primero la protección", entonces, ¿qué debería ir primero, el desarrollo o la protección? El gobierno no puede explicarlo claramente, las empresas no pueden explicarlo y el público tampoco puede explicarlo. La consecuencia directa es que el trabajo de protección ambiental se ha convertido en una tarea cíclica, "haciéndose a un lado" y "pasando a la primera línea" por un período de tiempo. Es necesario recurrir a la "rectificación centralizada" y a las "operaciones especiales" para librar la "guerra de aniquilación", que en cierta medida ha caído en una situación de "retraso, a posteriori, pasiva y reparadora".