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破天机读后感摘抄
日期:2020-12-28 02:45:47 来源:文章吧 阅读:

破天机读后感摘抄

  《破天机》是一本由(美) 詹尼佛·A.杜德娜 / (美) 塞缪尔·H·斯坦伯格著作,湖南科学技术出版社出版的平装图书,本书定价:68,页数:2020-12,特精心从网络上整理的一些读者的读后感,希望对大家能有帮助。

  《破天机》读后感(一):基因编辑科普书

  

基因编辑的一个主要目标,起码就医学应用而言,是治愈遗传病,因为许多遗传病都源于关键基因的失活。这些时候,基因敲除无济于事,科学家需要的是找到办法靶向锁定、编辑和纠正基因突变。

在动植物身上,我们有必要使用基因编辑来改进特征,改良旧品种,制造新品种。对动物基因组的微小改进可以显著提高食物产量。

CRISPR使得我们有能力迅速并且不可逆地改变地球的生物圈,按人类的意志改写任何生物的基因。但是,生物与化学材料方面的技术进展几乎总有双重用途,并且迅速融入全球经济体。所谓双重用途,即技术可以用于和平,也可以用于战争。

问题并不是基因编辑是否会用于编辑人类生殖细胞系,而是这件事情何时会发生,以及如何发生。

技术本身是无所谓善恶的,重要的是如何使用它们。

  《破天机》读后感(二):改写生命的密码

  

这本书所讲述的故事,在普通人看来是非常不可思议之事,“基因编辑”(gene editing)这个词汇对于很多人应该还很陌生,比如本人在此之前对它也没有什么深刻的了解直到今年10月7日瑞典皇家科学院公布了2020年诺贝尔化学奖授予了两名女科学家Emmanuelle Charpentier和Jennifer A. Doudna。是以表彰她们在“凭借开发基因组编辑方法”方面作出的贡献。此条新闻勾起了我对“基因编辑”这项技术的兴趣。于是我试的在网上查找关于基因编辑的知识,但基本上就是对此词条的简单介绍,而对于此项技术的来龙去脉并没太多介绍,难道没有人能解答对于“基因编辑”来世今生的解答吗?这时一本书引起了我的注意,这就是我上面所说今年诺贝尔化学奖得主珍妮佛•杜德娜(Jennifer A. Doudna)所撰写的《破天机:基因编辑及其控制演化的惊人力量》

本书可以看做基因编辑早期发展一份详实资料,从中我们可以跟随作者杜德娜脚步窥探最真实的关于“基因编辑”CRISPR技术背后惊心动魄的故事。(书中作者杜德娜感谢了在细胞DNA改写研究中前辈对他在细胞免疫的研究及基因编辑上的启发,已经基因编辑CRISPR在未来动物、植物、人类等各项应用中所面临的机遇与挑战。)作为基因编辑“奠基人”杜德娜的经历对于我们这些“小白”是非常独特的,而书中作者以第一人称的口吻为我们讲述,是非常有带入感的。而通过本书我们更加透明的了解科研人在“基因编辑”背后的辛劳与这项技术在未来为人类所带来的意义。

而接下来,我将简单介绍下作者为我们在未来所描述的美好前景。

在食物方面研究人员可以在家猪、牛、或鸡身上利用使用CRISPR编辑了它的基因组让它们产出更多的肉。在植物身上通过基因编辑,让水稻、小麦等拥有更加健康更加适宜当地环境的品质(比如抗病水稻、晚熟番茄、脂肪酸水平更健康的大豆,更少神经毒素的土豆。)

在人类疾病方面新的基因编辑技术可以纠正了许多遗传病,利用CRISPR,科学家可以从人类DNA的32亿个碱基对中发现,继而更正单个基因突变加以纠正。(比如CRISPR也可以用于治疗艾滋,从患者受感染的细胞中切除病毒的DNA,或者编辑患者的DNA,避免更多细胞受到感染。)或者让免疫细胞通过CRISPR携带着增强版的基因,可以更好地消灭侵入或者癌变的细胞。

CRISPR算是目前热门的科学领域,希望大家通过这本书窥探其中的一些奥秘。

  《破天机》读后感(三):破译“基因剪刀”如何改写生命密码

  

还记得《生活大爆炸》中的莱纳德,他因为乳糖不耐症被谢耳朵嘲笑。其实,我们亚洲人,特别是国内,除去那些生长在以畜牧业为主地区的小伙伴,从古至今大多数人不像欧美人那样有着从小喝牛奶的习惯,所以乳糖不耐受的情况比较普遍,据一些数据统计,国人乳糖不耐受的发生率高达90%。

那么会产生“乳糖不耐症”到底是什么原因呢?简单地说,“乳糖不耐”最主要的原因就是体内缺乏消化乳糖的“乳糖酶”,不能完全消化分解母乳或牛乳中的乳糖所引起的非感染性腹泻,又称乳糖酶缺乏症。

而引起这种症状的原因,一方面是由遗传决定的种族基因差异;二是由于不同的饮食环境及习惯的不同,与人类世代饮食习惯导致基因改变相关。所以我们会发现,这种病症的主要原因和基因有很大关系。

2015年11月5日,英国多家报纸报道了世界上首例婴儿白血病患者被成功治愈的奇迹。据报道,女婴莱拉在14周大时,确诊患急性淋巴细胞血癌,经化疗、骨髓移植等传统疗法后病情没改善,医生甚至建议家属为女婴准备后事。

莱拉的父母却并没有放弃,在医生建议下,他们允许伦敦大奥蒙德街医院的医生采用德国生物技术公司开创的细胞治疗方法治疗孩子。医生将1毫升基因编辑过的5000万个细胞注入了莱拉的体内。奇迹发生了,几周后理查德兹开始出现好转的迹象,如今检测结果发现莱拉身体内的癌细胞已经完全消失了。

随着基因治疗的研究发展,科学家和研究人员们发现,可以通过基因治疗修补先天缺陷的基因,用来治疗人类的病症。

《破天机:基因编辑及其控制演化的惊人力量》(以下简称《破天机》)当中让我们明白:生物世界的基本规律是演化,演化的核心机制是自然选择,自然选择的基本单位是基因。

2020年诺贝尔化学奖授予了两位女科学家,伊曼纽尔·夏彭蒂耶和詹尼佛·A.杜德娜,以表彰她们在基因编辑研究领域做出的卓越贡献:利用CRISPR-Cas9“基因剪刀”以极高的精度编辑动物、植物和微生物DNA。

詹尼佛·A·杜德娜博士就是本书的作者之一。她是RNA与蛋白质生物化学、CRISPR生物学与基因组工程方面的世界级专家,美国科学院、美国艺术与科学院院士。

而本书的另一位作者,斯坦伯格博士是一位生物化学家,哥伦比亚大学生物化学与分子生物物理学系助理教授,曾发表过多篇关于CRISPR技术的高影响力论文。

身为CRISPR技术先驱的杜德娜与亲历者斯坦伯格,回顾了基因编辑技术的发展史,展望了未来的发展趋势,并梳理了相关社会与伦理议题。

CRISPR可以说是目前为止最先进的基因编辑机制之一

亿万年来,细菌在与病毒经久不息的鏖战中,演化出了一套适应性免疫系统:CRISPR。即,细菌会“记住”病毒的DNA序列,等后者再次入侵时予以反击,切断其DNA。

就是病毒能把自己的基因整合到细菌,利用细菌的细胞工具为自己的基因复制服务,细菌为了将病毒的外来入侵基因清除,进化出CRISPR-Cas9系统,利用这个系统,细菌可以不动声色地把病毒基因从自己的基因组上切除,这是细菌特有的免疫系统。

简单来说,就是在某些细菌的免疫系统中,CRISPR本来就天然存在着。当细菌们遇到病毒入侵的时候,细菌就会想尽办法消灭敌人。

亿万年后,生物圈的人类认识了基因,解开了DNA的双螺旋结构,学会了“阅读”基因。有了CRISPR这把“上古神剑”,人类更进一步,可以轻松地“编辑”基因了。这意味着,在未来,理性设计将逐渐取代自然选择,成为生物演变的动力。

这种突破性的技术通过一种名叫Cas9的特殊编程的酶发现、切除并取代DNA的特定部分。通过操纵CRISPR这把基因剪刀,科学家们不仅可以对基因进行人为的剪切或修改;而且还可以极其精准地改造任意一段基因。这种技术的影响极其深远,从改变老鼠皮毛的颜色到设计不传播疟疾的蚊子和抗虫害作物,再到修正镰状细胞性贫血等各类遗传疾病等等。

CRISPR在生物医学研究领域引起一场巨变。而且它不像其他基因编辑手段,它使用起来廉价、迅速且简单,并因此席卷全球实验室。

我们应该如何看待基因编辑?

有了CRISPR,生物体的基因组就变得像文本一样可以被编辑。也就是说,科学家可以使用强大的生物技术来修饰活细胞里的DNA,甚至改造这个星球上所有物种的遗传密码。

在书中,我们可以看到科学家可以通过抑制猪的身体里对生长激素起反应的基因,研究制造出了迷你猪,它大小接近家猫,可以作为宠物出售。通过CRISPR,遗传学家已经把亚洲象改造得越来越象猛犸象,或许有朝一日会复原这种已经灭绝的动物……

在植物界,CRISPR也已经被广泛用于改造农作物的基因组。这为农业革命铺好了道路,将进一步显著提高人们的饮食质量,确保世界粮食安全。通过基因编辑,科学家已经制造出了抗病水稻、晚熟番茄、脂肪酸水平更健康的大豆,以及含有更少神经毒素的土豆……

在实验室培养的人类细胞里,这种新的基因编辑技术已经纠正了许多遗传病,包括囊状纤维化、镰状细胞病、某些形式的眼盲、重症复合免疫缺陷等。研究人员已经纠正了杜兴氏肌肉萎缩症患者身上的突变基因,从而治愈了疾病。在一个血友病的案例中,研究人员利用CRISPR对患者身上发生颠倒的50多万个DNA碱基对进行了精确调整……

研究人员希望利用它调整人类基因以消除疾病,创造生命力更加顽强的植物,并且消灭病原体。

但是,另外的一些研究人员却对此技术忧心忡忡,他们认为大量噬菌体侵入人体会引发免疫反应,或导致耐抗生素细菌对噬菌体产生抗药性,否则就会消灭它们。

编辑人类基因的想法往往引发争议。在2015年3月,一个研究小组在《自然》杂志发表公开信,提出“严重担忧”编辑人类基因“种系”产生的道德和安全影响。英国纳菲尔德生物伦理学协会副秘书长彼得·米尔斯表达了对扮演上帝和“定制婴儿”的担忧。

CRISPR基因编辑技术显然已成为医学领域的主要工具,正因为此,我们才要谨慎对待。

不过我们依然可以对CRISPR技术持乐观态度,相信进行会有更多研究成果出现来确保这些基因编辑治疗手段的安全性,使该项技术能够真正造福人类。

CRISPR的发现与应用,是生物学进入21世纪以来最激动人心的故事,没有之一。CRISPR技术的先驱之一杜德娜与亲历者斯坦伯格,通过《破天机》回顾了基因编辑技术的发展历程,展望了未来的发展趋势,并梳理了相关社会与伦理议题。值得所有关心生物技术与人类命运的人阅读。

  《破天机》读后感(四):基因编辑技术如何改变世界?“十三五”收官之年,这些知识你需要了解

  

在2005年初,有一本名为《从零开始》的网文横空出世,数年后,因其开头所预言的“钓鱼岛之战”险些成真而又掀起一阵网文界的波澜。

在故事中,太阳寿命无多,各国选择制造巨型飞船带人远航。漫漫的宇宙移民之路谁来保驾护航?天朝通过“龙缘”公司制造一大批寿命长、战斗力爆表的基因改造人,甚至是基因创造人来作为移民的守护者

从零开始封面

无论在十多年前,还是在现在,这个故事听起来都像是天方夜谭。但实际上,人类已经打开了这扇从最底层操纵生命的大门,其所用的钥匙就是“基因编辑技术”。

这门技术从诞生到逐渐成熟,至今才不过数年时间,却为改变世界带来无限能,而对天朝来说,这门技术更是“十三五”规划中的重点。

这门技术有多神奇?在“十三五”计划收官之年,下边这些知识你一定要了解。

01 这不是人类的专利

顾名思义,所谓的“基因编辑技术”,就是在DNA层面,对基因进行增删、替换等精细操作。

说出来你可能不信,对人类来说如此高精尖的技术,竟然并非人类首创——其早已有之。

在生物体内,每时每刻都可能有基因缺失、改变、增加,这些生命密码漫无边际得变异,又经过自然环境的选择,日积月累,成就了如今多姿多彩的生命圈。

在“基因编辑技术”诞生以前,似乎人们并没意识到,这种生物体自带的突变技能,就是最原始、最粗糙的天然基因编辑。

但它就是发生了,而且威力巨大。

DNA自我修复

听着不可思议,但人类却不知不觉中推动着它。三倍体无籽西瓜、太空育种......这些都是“天然基因编辑”的杰作。

在这门技术诞生以前,人们治愈遗传病的机会微乎其微,可偏偏有那极少数人,因为偶然的基因突变,自发消灭了疾病,更有甚者,如维奥二氏综合征,自愈率达10%~20%——这些幸运儿,堪称天选之子。

虽然这门生物体自带的光环并非人类的专利,但很幸运,它被人类发扬光大。

02 人类如何编辑基因

要在生物体的细胞内实现基因编辑,并不需要998和98,而是有个天然的门路:DNA时而发生破裂,在这之后,它会自我修复。当然,它可能原封不动修复,也可能胡乱修复。

总而言之,通过这个机制,人类可以想办法先将想要编辑的位点打断,再在DNA自我修复时进行忽悠,从而实现基因编辑。

基因编辑有多种方法实现,但那些方法往往需要花费大量时间精力进行专门性设计,直到现在我们常说的,一种叫做CRISPR-CAS9的方法出现,基因编辑技术才获得了突飞猛进的发展。

说来惭愧,这门技术也不是人类自己发明的,而是从细菌那里白嫖来的。

众所周知,对细菌来说,噬菌体是个恐怖的存在,蝗虫过境,片甲不留。但是,细菌虽然只是个单细胞生物,却进化出了防御机制,这就是crispr序列。

嗜热链球菌CRISPR序列示意

CRISPR是“成簇规律间隔短回文重复”的缩写,看着堆砌名词很繁琐,实际上理解起来很容易:在这段序列中,有那么一小段序列反复重复,而在其中间,夹杂着一段又一段无序的序列。

在那一段又一段重复序列之间夹杂的,可不是一堆冗余的无用序列,而是细菌从入侵体内的噬菌体DNA劫持而来的记忆,其与所要对抗的噬菌体DNA序列完全一致。这就像制导系统,精确打击,不伤路人甲,而那一段又一段重复序列,就如同弹药箱,将各种用途的弹头分开安置。

当需要发射导弹时,crispr序列会翻译出向导RNA,当然,这个过程还需要一种tracrRNA参与,另外,再加上友军cas9基因翻译出来的CAS9蛋白,三者协同作用,将敌人腰斩

CRISPR-CAS9切割DNA

令人振奋的是,利用CAS9也可以切割其他的各种DNA,一发入魂,通过CAS9,人类在编辑好crispr后,将其导入相应的细胞中,使其切断相关位点的基因,再导入想要的序列,通过欺骗原有DNA的方法,将想要的序列缝进去,从而实现基因编辑。

03 基因编辑的惊人力量

从2014年美国专利与商标局进行了第一个CRISPR授权,至今不过六年,但这门技术却在许多领域带来革命性的变化。

在医学领域,人们在猪身上模拟帕金森病,在鼬身上模拟流感,在吉吉国王身上模拟自闭症等等,以进行更进一步的研究。

在考古学中,有人尝试复活已灭绝的鸟类,有人尝试复活猛犸象,甚至,已经有如平塔岛象龟等灭绝物种已经被重新复活。或许有一天,人们可以复活恐龙。

平塔岛象龟

在食品领域,人们改写小麦基因,利用那个偶然出现的Mlo基因帮助其抵抗白粉病;改写大豆基因,降低其反式脂肪酸含量;编辑土豆基因,使其无法分解淀粉,从而使高温烹调过程中神经毒剂丙烯胺酰生成量大幅度降低。

甚至,这门技术还应用到了生物学以外的领域,比如,对猪的基因进行改写,繁育出迷你猪作为宠物;敲除狗的肌肉生长抑制基因,制造出更适合警用的肌肉发达的小猎犬;甚至还有人充满恶趣味,想制造传说中的怪兽,比如让科莫多龙长出双翼等。

虽然仅诞生不过数年,但CRISPR-CAS9技术已经成了平价货,网上花个一百美元就能买来这些原料——当然,买来的这些只能让你切大肠杆菌玩,而不能到处拿着CAS9瞎切。

04 打开潘多拉魔盒后何去何从

无论在国内还是国外,无论在科学界还是民间,“基因”二字始终是争议的焦点。虽然这项技术尚未造成实质的危害,但人们关于它的探讨热度依然持续升温。

从1994年美国第一例商业种植的的转基因生物——FLAVR SAVR西红柿获得消费许可,世界上已经开发出数十种转基因作物,其受到了消费品市场最严格的监管,其安全性获得了专业机构的共识。

但很遗憾的是,无论在国内还是国外,大多数公众认为其不安全,甚至,如AquAdvantage三文鱼、环保猪等产品因公众莫须有的抵制而夭折。

在科学家内部,这门技术的风险也引发诸多讨论,比如,将编辑过的生物大量释放到自然界会引发怎样的效应,复活已灭绝的生物后又该如何保护它们,脱靶效应该如何降低等。

对伦理学家来说,克隆人等是绝对的禁忌,更有甚者,将其与希特勒的“优生学”划等号,认为其将会引起人们从基因层面的歧视,这对人类来说是灭顶之灾。

就连宗教界人士,其内部也有争端,比如,在人类胚胎编辑上,基督徒认为,受精之后的胚胎已经是一个人,人们无权进行编辑;而伊斯兰教则认为,体外受精得到的胚胎不是一个人,而是试验品,当然可以进行编辑。

贺建奎团队

2018年底,基因编辑婴儿“娜可露露”在中国诞生,引起轩然大波,更有业内人士指出,基因编辑婴儿很可能短命。贺建奎团队最终因此事法律不允许、伦理不支持、风险不可控被判处非法行医罪。

以上种种,无不令公众谈基因色变,在以往,人们何曾对科技如此恐惧。

但是,科学的进步不会等我们准备好才到来,可以肯定的是,这门技术在未来只会继续发展而不是因重重阻力而衰落。

2020年诺贝尔化学奖得主、将CRISPR技术发扬光大的珍妮佛·杜德娜女士说:CRISPR的故事提醒我们,科学家和公众需要一道为科学的前进和科学结果负责,我们必须继续支持各个领域的科学得出新发现,我们必须全心全意地拥抱这些发现,并主动担负起由此而来的责任。

当魔盒真正打开,我们人类自己,是否真的做好准备去掌控生命?

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