隨著基因組研究向縱深與橫向不斷發(fā)展,,人類步入“后基因組時(shí)代”,以基因組成果促進(jìn)醫(yī)療制藥業(yè)發(fā)展,,進(jìn)而潛移默化影響人類生活的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè),即“生物經(jīng)濟(jì)”備受關(guān)注。
2004年,,基因組圖譜破譯成果不斷,對從分子水平上研究人類健康醫(yī)學(xué)問題,,以及生物機(jī)能意義非凡,,也成為后基因組未來研究的重點(diǎn)。首先,,科學(xué)家對人類基因組圖譜的認(rèn)識(shí)更為精確,。發(fā)表的人類基因組草圖精確版涵蓋99%人類染色體組的圖譜,新圖同時(shí)顯示,,人類基因?qū)嶋H數(shù)比2001年公布的要低,,只有2萬到2.5萬。第二,繼第20,、21,、227、14和Y染色體之后,,美英科學(xué)家分別破譯出人類第13和19號(hào)染色體的遺傳密碼,。19號(hào)染色體包含近1500個(gè)基因,是含基因最多的染色體,;第13號(hào)染色體含基因數(shù)最少,,有633個(gè)基因,其中包含與乳腺癌,、眼病和精神分裂癥相關(guān)的基因,。第三,繼人、狗和老鼠基因組被破譯以來,,2004年科學(xué)家先后繪成大鼠和牛等哺乳動(dòng)物的基因組草圖,。3月,美歐科學(xué)家破譯大鼠含有90%遺傳物質(zhì)的基因組草圖,,有助于推進(jìn)人類疾病治療并深入理解生物進(jìn)化過程,。10月,,美科研人員首次繪成牛基因草圖,,這將有助于減少動(dòng)物疾病和改善牛肉及牛奶產(chǎn)品品質(zhì),。
此外,科學(xué)家還繪出世界最大病毒基因組圖譜,,新發(fā)現(xiàn)的病毒中的50個(gè)基因具有修復(fù)DNA的功能,,有助于研究復(fù)雜生物的起源。
干細(xì)胞科研政策成為美國大選“熱吵”的話題,,也成為熱門研究項(xiàng)目,。3月,哈佛大學(xué)用人胚胎培育出17個(gè)干細(xì)胞系,并免費(fèi)提供給同行使用,;6月,,芝加哥生殖遺傳研究所從有缺陷的人類胚胎中新分離出12個(gè)干細(xì)胞系,有助于加深對遺傳疾病的理解和開發(fā)新療法,;另外,,美科學(xué)家發(fā)明人類胚胎干細(xì)胞操作新技術(shù),可刺激干細(xì)胞高效分化成其他有用細(xì)胞和組織,。值得一提的是,,美科學(xué)界以及加州開始挑戰(zhàn)政府限制干細(xì)胞研究的規(guī)定,試圖改變干細(xì)胞科研政策,。加州通過一項(xiàng)法案,,廣泛資助從事胚胎干細(xì)胞以及成體干細(xì)胞的研究。
應(yīng)生物反恐戰(zhàn)略的要求,,新出現(xiàn)的傳染病,,如SARS、禽流感,、瘋牛病等已成為美生物界的研發(fā)熱點(diǎn),。美國國家免疫與傳染病研究所3月兩次宣布有關(guān)非典疫苗進(jìn)展,一是發(fā)現(xiàn)老鼠體內(nèi)能產(chǎn)生阻止SARS病毒復(fù)制的抗體,,意味著可用老鼠作為動(dòng)物模型來評估疫苗和抗病毒藥物在非典防治上的效果,,從而加快非典疫苗的開發(fā),;二是以編碼SARS病毒表面一種外殼蛋白的DNA片斷為基礎(chǔ)開發(fā)出一種疫苗,,在實(shí)驗(yàn)中能有效阻止病毒在老鼠體內(nèi)的復(fù)制。另外,,美首次人工合成普里昂蛋白,,實(shí)驗(yàn)鼠受其感染后大腦受到損害,該成果有助于研究海綿狀腦病包括瘋牛病和人類新型克雅氏癥的基因,,以及找到早期診斷瘋牛病的方法,。
此外,克隆技術(shù)有新突破。美籍華人科學(xué)家楊向中的研究小組成功進(jìn)行了克隆牛的再克隆試驗(yàn),。二代克隆牛試驗(yàn)的成功對克隆技術(shù)的完善,、在農(nóng)業(yè)、野生動(dòng)物保護(hù)方面具有重要意義,。不過實(shí)驗(yàn)表明,,再克隆的三代克隆技術(shù)可能存在極限。
除了上述成果,,美在2004年的其他生物技術(shù)科學(xué)進(jìn)展還包括:
杜克大學(xué)首次在人體上證實(shí),,植入大腦的電極能提供控制機(jī)械裝置的有用信號(hào)。若進(jìn)一步開發(fā)相關(guān)技術(shù),,癱瘓病人通過思維操作機(jī)械假肢的愿望將可能成為現(xiàn)實(shí),。
英美科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在哺乳動(dòng)物的繁殖過程中,,雄性提供的精子不僅使卵子受精,,同時(shí)還在受精過程中提供信使核糖核酸(mRNA),以控制胚胎早期的發(fā)育和生長,。并同時(shí)發(fā)現(xiàn),,在人類繁殖過程中,精子不僅提供DNA,,也提供RNA,,該發(fā)現(xiàn)將有助于對不育和克隆的理解。
中美研究人員6月28日表示,,1997年首次發(fā)現(xiàn)的,、在鴨群中傳播的一種禽流感病毒H5N1正在突變成致死性病毒,隨時(shí)都有可能獲得傳染給其他物種的能力,,從而有可能殺死老鼠和人類,。
加利福尼亞大學(xué)發(fā)現(xiàn),人類大腦中的灰色物質(zhì)有6%%與智商相關(guān),,在大腦固定區(qū)域的灰質(zhì)越多,,人在相關(guān)的領(lǐng)域就表現(xiàn)得越聰明。此次研究首次提供了大腦物質(zhì)含量與智力相關(guān)的證據(jù),。
美國科學(xué)家培育出“馬拉松”老鼠,,它能比自然生長的老鼠跑得更遠(yuǎn)、耐力更久,,且體形不會(huì)因?yàn)轱嬍澈腿狈\(yùn)動(dòng)而發(fā)胖,。該研究使“基因興奮劑”有可能進(jìn)入現(xiàn)實(shí)生活。