无论是全新的仍是改善的技能，都是现代科学研讨及发现背面的驱动力。它们答应科学家比曾经更快地完结试验，它们简直在一切的科学范畴发着光。
生物学的三种高端技能基因修改、荧光蛋白和光遗传学，都遭到大自然的启示。那些数百万年来一向在为细菌、水母和藻类“服务”的生物分子东西，现在正被广泛用于医学和生物研讨。能够说，它们直接或间接地改变着日常人们的日子，乃至生命。
细菌兵器库中的一个重要配备，便是CRISPR-Cas体系，其由从仇视病毒中随时刻搜集的短重复DNA组成，与称为Cas的蛋白质配对，该蛋白质能够像运用剪刀相同切开病毒DNA。在自然界中，当细菌遭到DNA存储在CRISPR“档案”中的病毒进犯时，CRISPR-Cas体系会追捕、切开、损坏病毒。
科学家们捡起这一“兵器”并用于科学用处，取得了开创性的作用。美国加州大学伯克利分校的生物化学家珍妮弗品德纳和法国微生物学家埃玛纽埃勒沙尔庞捷，因开发CRISPR-Cas作为基因修改技能，而一起获得了2020年诺贝尔化学奖。
咱们知道，人类基因组计划给出了一个简直完好的基因序列，并为科学家供给了一个模板来对一切其他生物进行测序。然而在CRISPR-Cas呈现之前，研讨人员没有东西去轻松拜访和修改生物体中的基因。现在，CRISPR-Cas让曩昔需求耗时数月乃至数年并花费数十万美元的试验室作业，在不到一周的时刻内完结，且只需几百美元。
有超越10000种遗传疾病是由仅发生在一个基因上的骤变引起的，即所谓的单基因疾病。它们影响了数百万人，镰状细胞性贫血、囊性纤维化和亨廷顿氏病是这些疾病中最闻名的。而它们都是CRISPR医治手法的首要方针修正或替换一个有缺点的基因要简略得多，人们从此不需求纠正多个基因上的过错。
维多利亚水母在北太平洋漫无目的地漂流，这种生物没有大脑，没有肛门，也没有毒刺，按说它不太可能引发什么生物技能革命。
但现实恰恰相反，在它的伞的外围，有大约300个光器官，它们宣布绿色的光点，这些光点像是漆黑里闪耀出来的信号相同，改变了科学的进行方法。
这种生物发光，源于一种称为水母发光蛋白的物质和一种称为绿色荧光蛋白或GFP的荧光分子。在现代生物技能中，GFP就像一个“分子灯泡”，能够与其他蛋白质交融，使研讨人员能够追寻它们并检查生物体细胞中蛋白质何时何地生成。
现在，荧光蛋白技能每天在数以千计的试验室中运用，并因此在2008年和2014年获得了两项诺贝尔奖。科学家们也已经在更多的物种中发现了荧光蛋白。
而当研讨人员创造出表达GFP的转基因COVID-19病毒时，这项技能再次证明了其实用性。当病毒进入呼吸体系并与具有毛发状结构的外表细胞结合时，由此发生的荧光，能够追寻病毒的途径。
当依靠阳光成长的藻类被放置于漆黑房间里的大型水族箱中时，它们会失掉方针地游来游去。可是假如翻开一盏灯，藻类就会向光游去。这便是单细胞鞭毛虫，它们其实没有眼睛，但有一个称为眼点的结构，能够区别光亮和漆黑。眼点布满了称为通道视紫红质的光敏蛋白。
在差不多二十年前，研讨人员发现，当他们经过基因将这些视紫红质通道蛋白刺进任何生物体的神经细胞时，用蓝光照耀视紫红质通道蛋白，会导致神经元激活。这是一种被称为光遗传学的技能。当一束精确的蓝光照耀在这些神经元上时，视紫红质通道就会翻开，钙离子涌入神经元，神经元则被激起。
运用该东西，科学家能够挑选性地重复影响神经元组，然后更精确地了解要针对哪些神经元来医治特定的妨碍和疾病。现在，光遗传学被以为可能是医治人类丧命脑部疾病（如阿尔茨海默症和帕金森氏症）的要害。
并且，光遗传学不仅对了解大脑有用。研讨人员已在运用该技能来部分反转失明，并在运用其医治视网膜色素变性疾病的临床试验中，看到了期望。
科学家们信任，除以上三种重要技能手法外，大自然的“东西箱”里应还保管着很多未被发现的技能。（张梦然）
无论是全新的仍是改善的技能，都是现代科学研讨及发现背面的驱动力。它们答应科学家比曾经更快地完结试验，它们简直在一切的科学范畴发着光。
生物学的三种高端技能基因修改、荧光蛋白和光遗传学，都遭到大自然的启示。那些数百万年来一向在为细菌、水母和藻类“服务”的生物分子东西，现在正被广泛用于医学和生物研讨。能够说，它们直接或间接地改变着日常人们的日子，乃至生命。
细菌兵器库中的一个重要配备，便是CRISPR-Cas体系，其由从仇视病毒中随时刻搜集的短重复DNA组成，与称为Cas的蛋白质配对，该蛋白质能够像运用剪刀相同切开病毒DNA。在自然界中，当细菌遭到DNA存储在CRISPR“档案”中的病毒进犯时，CRISPR-Cas体系会追捕、切开、损坏病毒。
科学家们捡起这一“兵器”并用于科学用处，取得了开创性的作用。美国加州大学伯克利分校的生物化学家珍妮弗品德纳和法国微生物学家埃玛纽埃勒沙尔庞捷，因开发CRISPR-Cas作为基因修改技能，而一起获得了2020年诺贝尔化学奖。
咱们知道，人类基因组计划给出了一个简直完好的基因序列，并为科学家供给了一个模板来对一切其他生物进行测序。然而在CRISPR-Cas呈现之前，研讨人员没有东西去轻松拜访和修改生物体中的基因。现在，CRISPR-Cas让曩昔需求耗时数月乃至数年并花费数十万美元的试验室作业，在不到一周的时刻内完结，且只需几百美元。
有超越10000种遗传疾病是由仅发生在一个基因上的骤变引起的，即所谓的单基因疾病。它们影响了数百万人，镰状细胞性贫血、囊性纤维化和亨廷顿氏病是这些疾病中最闻名的。而它们都是CRISPR医治手法的首要方针修正或替换一个有缺点的基因要简略得多，人们从此不需求纠正多个基因上的过错。
维多利亚水母在北太平洋漫无目的地漂流，这种生物没有大脑，没有肛门，也没有毒刺，按说它不太可能引发什么生物技能革命。
但现实恰恰相反，在它的伞的外围，有大约300个光器官，它们宣布绿色的光点，这些光点像是漆黑里闪耀出来的信号相同，改变了科学的进行方法。
这种生物发光，源于一种称为水母发光蛋白的物质和一种称为绿色荧光蛋白或GFP的荧光分子。在现代生物技能中，GFP就像一个“分子灯泡”，能够与其他蛋白质交融，使研讨人员能够追寻它们并检查生物体细胞中蛋白质何时何地生成。
现在，荧光蛋白技能每天在数以千计的试验室中运用，并因此在2008年和2014年获得了两项诺贝尔奖。科学家们也已经在更多的物种中发现了荧光蛋白。
而当研讨人员创造出表达GFP的转基因COVID-19病毒时，这项技能再次证明了其实用性。当病毒进入呼吸体系并与具有毛发状结构的外表细胞结合时，由此发生的荧光，能够追寻病毒的途径。
当依靠阳光成长的藻类被放置于漆黑房间里的大型水族箱中时，它们会失掉方针地游来游去。可是假如翻开一盏灯，藻类就会向光游去。这便是单细胞鞭毛虫，它们其实没有眼睛，但有一个称为眼点的结构，能够区别光亮和漆黑。眼点布满了称为通道视紫红质的光敏蛋白。
在差不多二十年前，研讨人员发现，当他们经过基因将这些视紫红质通道蛋白刺进任何生物体的神经细胞时，用蓝光照耀视紫红质通道蛋白，会导致神经元激活。这是一种被称为光遗传学的技能。当一束精确的蓝光照耀在这些神经元上时，视紫红质通道就会翻开，钙离子涌入神经元，神经元则被激起。
运用该东西，科学家能够挑选性地重复影响神经元组，然后更精确地了解要针对哪些神经元来医治特定的妨碍和疾病。现在，光遗传学被以为可能是医治人类丧命脑部疾病（如阿尔茨海默症和帕金森氏症）的要害。
并且，光遗传学不仅对了解大脑有用。研讨人员已在运用该技能来部分反转失明，并在运用其医治视网膜色素变性疾病的临床试验中，看到了期望。
科学家们信任，除以上三种重要技能手法外，大自然的“东西箱”里应还保管着很多未被发现的技能。（张梦然）
