| 遗传工程与信息和生物技术相关 |
|
|
| jskx 日本《时事解说》杂志 2002-02-02 |
未来半个世纪是信息和生物技术时代。出现这种说法也是最近几年的事情，当今在经济和产业领域，对此唱反调的人已寥寥无几。
不管是高新技术还是信息技术，涉及的对象都是物和信息。人们通常认为信息技术和以生命为对象的生物技术没有太多的关系，但实际上它们的关系却越来越密不可分了。更准确地说，信息技术正日益成为生物技术的基础。让我们来看看生物技术和信息技术的现状。
由显微镜到计算机
用最尖端的生物技术使恐龙复活。在1991年发表的《侏罗纪公园》的美国小说家迈克?克莱顿笔下，让恐龙复活并非梦想。
看上去想法似乎荒唐无稽，但这正表明了克莱顿详尽描写的生物技术的巨大进步。在克莱顿笔下，利用生物技术可以破译已灭绝了的生物遗传信息，然后根据遗传信息让灭绝的生物再生。他的小说使人们认识到，“生物技术＝遗传工程”。
过去生物技术也受到产业界的关注，但当时只是停留在发酵及改良动物和植物的品种，即停留在以往的生物技术上。但通过与遗传工程相结合，生物技术的意义开始发生变化。
研究人员常说的“从显微镜到计算机”这句话，最清楚地表明了这个变化。生物科学研究的对象是生物，而面对生物的是人。
过去，对生物技术研究人员来说，显微镜是必不可少的，它是观察对象的工具。因分子生物学和遗传工程学的普及，破译分子遗传信息的工具变得必不可少了。这就是计算机。
信息技术应付遗传信息
破译人的染色体组，最清楚地表明了新生物技术和信息技术的关系。破译人的染色体组始于80年代后期，它是由美欧日共同参与的国家研究项目。但近几年才知道，起步晚的民间企业的破译工程进展更快。除塞莱拉基因组公司以外，参与破译人以及其他生物遗传信息的企业不胜枚举。其中大部分公司的大本营又都设在美国硅谷等信息技术产业的集聚地。
据说，参与遗传基因破译的企业数和表明信息技术产业发达程度的半导体元件的密集度在成比例地增加。塞莱拉基因组公司等公司，之所以取得了与国家研究项目并驾齐驱的成果，这和信息技术的急剧发展关系极为密切。
众所周知，生物的遗传信息是通过被称为碱基的化学物质的排列来体现的。所谓破译染色体组就是破译碱基的排列，绘制成“图谱”。碱基本身是一种称不上复杂的化学物质，并且构成基因的碱基只有四种。但实际的破译工作却面临巨大的障碍，因为构成遗传信息的碱基的排列是多种多样、变化无穷的。
据说，即便是像大肠杆菌等比较简单的生物，其染色体组的信息量，与可口可乐及IBM等庞大跨国公司所拥有的几十年的业务信息量不相上下。在生物学和生物技术学领域流行这样一种说法：如果用手工操作，即便要破译生命最短的生物病毒的遗传信息，把全世界的人都用上，也还需要比生命最长的生物，比龟的寿命还长。
信息技术与生物技术的关系
信息量十分庞大，这正是新生物学信息技术化的最大理由。换句话说，正因为有了信息技术，才有了新生物学以及新的生物技术。
要大量处理信息，最好用电脑。恐怕任何人都能想到这一点。但即便是遗传工程的研究人员，能够长时间利用好几台高性能超大型计算机的也只是少数人。更何况新的生物技术如果变成商业行为，在成本和时间上将受到极大的限制。
但正是信息技术的发展解决了这个难题。这还不仅仅表现在硬件的处理能力飞速提高和成本大大下降方面，新的数据处理程序，以及制作高效率的数据库这些软件技术方面的飞速发展，都大幅提高了遗传信息的破译速度，并大大降低了成本。另一点是，对信息技术产业的投资热也加速了信息生物技术的诞生。
破译基因的排序器
信息技术和生物技术的结合，还表现在生物技术现场使用的仪器方面。最有代表性的是基因排序器。前面已经介绍过“由显微镜到电子计算机”这句话。现在对于在新的生物技术前沿从事研究的专家和技术人员来说，谈论更多的无疑是“从显微镜到基因排序器”。
顾名思义，所谓基因排序器就是自动破译基因排列组合的装置。正如观察生物体不可缺少显微镜一样，要破译遗传信息也不可缺少这个基因排序器。它的工作原理是，把作为检体的基因分成基本单位，再对硷基的排列进行测序。
作为装置，它的关键在于如何把检体基因分成基本单位，然后是如何把分成基本单位的基因的碱基排序破译出来。因为这些技术的高低直接关系到基因排序器品质的优劣。事实上，这些技术本身与其说是处理信息的新生物技术，不如说在很大程度上是处理“物”的以往的生物技术。
因人而异的基因芯片
另一个仅次于基因排序器、在生物技术领域引起关注的硬件是基因芯片。在显微镜载片或硅片等基片上把基因的片段排列、固定，这就是基因芯片。把这个芯片上的基因片段和检体的基因片段放到基因芯片读出器(一种破译装置)上，就能迅速比较和破译检体信息。
基因排序器是从零入手破译检体的遗传信息的装置，而基因芯片和其读出器则是与已有的遗传信息相对照破译信息的装置。
在遗传基因的层次上确定有没有与疾病相关的遗传基因等，然后针对不同的人进行治疗的过程中，必须用简单的方法迅速掌握遗传信息。为此必须利用基因芯片。
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
