主题:【原创】创造生命还是山寨生命,这是个问题 -- 二胡
游MM的一篇好文吸引了我的兴趣,游识猷:【原创】天书中的涂鸦 ——以DNA为纸墨,写你不朽之名
正好暑假有空,可以对这个题材海阔天空地谈一些。当然,正题前的引子还是先说说一下本文的主人公Craig Venter。Craig Venter的成长经历可以说是一个典型的American Dream。 (窃以为年轻人应该多读读这类牛人的成长史,而不是浪费时间看时下流行的某些“青春励志剧”)。
科学和财富往往是挂不上勾的。越成功的科学家往往和金钱的距离越远。一个天顶星级别的科学狂人本身又是个富得流油的商人,这种联系一般只会让你联想到美国卡通里的人物,诸如Bat man 和 Iron Man之类的。不过本文的主人公,Craig Venter确确实实就是这么一个现实中存在的异类。
Craig Venter 的名字很好记,因为在我记忆中,Craig这个名用的频率不高。美国最近有一个很红火的社区网站叫Craiglist, 实际就是另外一个叫Craig的人开的网站,这两个Craig都来自湾区(看来加州的人对一些生僻的名字有特殊的爱好)。 小Craig其实不是个好学生,按他自己说,他小时候各科的成绩一般就在C和D之间徘徊(翻墙的河友们可能对美国教育的打分不太清楚,C就相当于刚及格,D就是不及格)。他那时的爱好就是天天跑到海边去冲浪划船,甚至到了17,8岁的时候,他对以后人生的规划还都停留在水上运动 (不过这些幼年的爱好确实对他现在取得的另外一些成就有决定性的影响,这就是后话了)。Craig小时候唯一的一个人生亮点就是考进了当地的Mills High School,湾区的朋友可能知道这个学校,我也不说这个学校有多好,只用报一个亚裔学生的比例就可以了,52%(美国的中学,如果白人的比例是minority的话,这个学校准是牛校)。 不过尽管从一个好的高中毕业,Craig不上进的人生态度还是让他没能够进入加州众多牛大学中深造,最终只能去一个小社区大学。一般来说,这种教育背景出来的Craig Venter很大可能就成为一个蓝领,从此浑浑噩噩下去了。 但老天爷注定是不想让这么一个牛人从此荒废一生,于是乎,越战爆发了。
越战对Craig的影响是戏剧性的。作为一个加州人,Craig是极其反对越战的,但服兵役是谁都逃不掉的,没办法,Craig还是被派到了越南,幸好的是,Craig没有成为披着全金属外壳的野战排中的一个炮灰,相反,他明智地选择了Corpsman的工作,就是救护兵。当时Craig的日常工作就是在后方的大野战医院中负责照看数百数千的伤员并决定谁先得到治疗,谁后得到治疗,恰恰就是这个残酷的工作不仅让Craig有机会从战争中存活下来,而且让Craig对生命的脆弱和生命的奥秘有了触及心灵的感悟。从越南回来后,Craig似乎是醍醐灌顶了一般,重新思考了人生方向,决定不在冲浪板上浪费生命了,而是重新接受教育。最后Craig在28岁的时候从牛校UCSD拿到一个学士学位。牛人一奋发,神都挡不住,拿到学士学位后短短三年(没错,是三年,不是五年),Craig又从UCSD拿到了博士学位。然后就是顺理成章的当教授,然后进入美国国立卫生研究院(NIH),走上了科研的这条道路。
Craig进入生命科学的时候,正好是分子生物学发展黄金期的前夜。那时候把生物的染色体的序列测出来就是生物学家的梦想。但是生物体的基因组都十分庞大,比如人的基因组有60亿的碱基,几乎相当于地球上人口的数量,要把所有的序列一个一个弄清楚,当时的科技手段是无能为力的。Craig当时觉得已有的办法非常的落后和无效,于是他就想如何可以快速地测出一段基因的序列。当时的科学进展已经让科学家明白了,尽管大部分生物的染色体很庞大,但其中可以编码蛋白质的序列只是一小部分,如果可以只测这些编码蛋白质的片段,那么整个测序工作量就会减少100倍甚至更多。带着这个想法,Craig做了一些先期工作,也取得了很好的结果,但是这个创新性的想法却没有受到老学霸的支持。坊间流传最广的一个段子就是DNA发现者,炸药奖得主Watson对Craig工作的评价是:“简单的连猴子都可以做。”(很打击人啊,还是一个炸药奖得主这么说,可以想象当时Craig的心里有多郁闷)
受到如此打击的Craig,再加上研究经费没有申请下来,一气之下,竟然一脚踢开了了有铁饭碗保障的NIH,自己开公司去了。不过Craig和那个和炸药奖失之交臂的倒霉蛋Douglas Prasher不一样(二胡:炸药奖,绿荧光蛋白,和一个半倒霉蛋的故事),都是早早因为经费问题从学术界退出,但最后的结果却截然不同。
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二胡兄出手就是八卦的品质保证!
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想了想不对,我发贴又消耗两个,那么实际上净赚的是十三个,老铁这样做,会减少很多炫耀贴啊
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"美国的中学,如果白人的比例是minority的话,这个学校准是牛校" - 您肯定没见过底特律市中心的黑人占大多数的中学,那儿学校门口有安检,老师穿防弹衣.
当年老Kornberg,就是儿子小Kornberg也拿了炸药奖的那个炸药奖得主。说另外一个后来拿炸药奖的Mullis的PCR,创意简单到他实验室里面随便拉一个出来每天都可以产生十几个这种级别的idea,所以都不屑于去做一做
这是人的染色体的一个3D图
前面说过人的染色体有60亿个碱基,尽管60亿个碱基只有四种类型(简称为A,T,C,G),但是要把这60亿个碱基按照其本来的排列顺序测出来,在1990年以前,这种想法简直属于天方夜谭。可以想象你手里有几十亿张小卡片,小卡片上只有四种颜色,然后有人要你去把这些卡片拼成一个完整的图形,而且最大的问题是没有人知道最后的图形到底长什么样。人类基因组测序当时面临的就是这样的一个无法逾越的困难。
在上个世纪做测序的困难,本胡是深有体会的。二胡读研究生的时候花了三年的时间作测序,当时国内的条件差(上世纪末),测一个500 个碱基的序列要前前后后花三天的时间,最极端的是在40度的高温下浑身披挂整齐(因为要接触同位素),一次测序下来,手套里的汗可以有半斤。最后得到的测序结果就和下面这张图一样。
可以想象,如果按照国内那种条件,就算没有别的困难,理论上测完60亿个碱基至少需要1000像我这样的苦劳力连续工作100年才有可能。
但是在1990年左右,Craig在NIH和其他科学家一起提出并完善了一个DNA测序的方法,就是后来被人类基因组计划采用的“鸟枪”技术。所谓“鸟枪”技术,简单说就是用极高的压力把生物体的巨大的DNA从一个狭小的出口打出去,在这个过程中,巨大的DNA会被随机剪切成无数的小片段DNA,这些小片段的序列只有人类染色体的几十万分之一甚至更小,然后科学家就可以把这些小片段克隆出来。由于这些小片段序列很短,测序工作可以轻易完成。理论上,这些小片段是随机产生的,所以只有样品数足够多,必然可以找到一个片段的右边序列和另一个片段的左边序列一致,这样,把这两个片段的序列一拼接,科学家就可以确定一段更长的序列,由于所有的染色体都是线性的,所以用这个办法,再配以高性能的计算机,由小及大,最终就可以把整个人类染色体测出来了。
这就是一张当时测序出来的图,每条颜色带代表一个碱基,而且这个时候NIH有另外一个利器,就是半自动DNA测序仪。这个好东东是加州理工的另一个牛人Leroy Hood发明的,Leroy Hood 这个人也是个传奇人物,有空我可以发挥发挥,他在加州理工这个培养科学狂人的地方不仅参与发明了DNA测序,蛋白质测序等高端技术,而且还创办了无数个生物技术公司,比如Amgen, Applied Biosystems, Systemix 等等(这里边随便拿一个出来都是业界的大公司),更牛的是William Gates直接找他,塞了几千万美元,说:你去University of Washington 新建一个研究所吧,不但如此,还允许Leroy Hood 的title 用他自己的名字,全称就是William Gates, III Professor。 这个在美国,如果你要看到一个教授他的title前面还有一大堆稀奇古怪的其他人的名字的时候,你一定要对这个教授刮目相看了,因为他肯定是,或曾经是,一个大牛人。
那这个Williams Gates 是谁呢? 他就是
没错,Bill Gates 是众人皆知的名字,但Bill 并不是Gates 老爸给他的正式名字,他的美国护照上用的是Williams 这个名字。
跑歪了,回来。 正因为这个技术的出现,也促使了NIH有底气去做这个人类基因组计划。当然最开始提出这个计划是有很大一部分政治原因在里面的,1990年左右,冷战刚结束,里根用来糊弄人的星球大战也没戏了,为了寻找新的经济增长点和保持战略上的优势,克林顿政府就玩起了高科技这张牌,人类基因组计划和互联网都是这个大战略中的一个棋子而已。NIH当时定的计划是从1990年开始,用15年的时间测出人类的染色体的全部序列,从这个计划看,NIH当时并不急于把人的染色体序列测出来,而是想把这个项目当成一颗摇钱树的。其实不光美国,当时欧盟,甚至中国的一批科学家都是想搭这个顺风车的。
但就在这个计划开始两年后,Craig却突然宣布退出NIH,很多人都认为Craig当时的行为是不可理喻的,这个行为就如同一个前景被无限看好的IPO公司中的大股东之一突然宣布退出公司,并放弃所有股权一样。Craig到底当时怎么想的,没有人清楚,但现在主流的观点是认为Craig对NIH的官僚作风很讨厌,认为NIH光花钱不干实事。于是天性桀骜的Craig就把NIH炒鱿鱼了。但其实本胡认为一个更主要的因素是这个人
他就是人类基因组计划的第一任头,James Watson,就是那个说Craig的工作是个猴子就可以干的炸药奖得主。其实Watson1992年就不当这个计划的负责人了,所以Craig如果再多熬一段时间,估计就可以成为NIH中负责这个人类基因组计划的一个领头人了。
抄NIH鱿鱼不说,Craig临走还顺带拐走了NIH的一个人。这就是他的一个学生,也是他后来的第二任妻子,Claire M. Fraser。
这是他们两离婚的新闻照片,可惜啊,这对天造之合也有分手的时候。
我现在想想,Craig当时拐走Claire,绝对是老天爷安排的,因为如果当时Craig没有成功 拐走Claire的话,他现在这些成就大部分都只可能是空中楼阁 ,而且顺带的结果就是由于没有竞争者,NIH估计到现在还在继续拿着人类基因组计划的幌子骗钱,而我们研究生命科学的估计也不会有一个完整的人类基因组序列可以作为参考。
那假设这Craig生在红旗下,长在阳光中的话,那当他完成人类基因组测序这些惊天动地的创举后,不可避免地要面对CCTV的记者的招牌问题:“你应该感谢谁”时,我想Claire的名字他肯定不能说,因为家人是不能放第一位的。那Craig肯定会说“感谢卡斯特罗,感谢社会主义”。至于为什么?今天喝茶时间结束,咱下回再聊。
通常我们说的基因枪是理解成转化细胞的那种方法,shotgun法还是直接叫"鸟枪法"比较直接吧.
William的昵称是Bill
Anthony的昵称是Tony
Robert的昵称是Bob
一定还有好些我不知道的。
即使上面这几个我也是知其然而不知其所以然,哪位可以帮忙解一下惑?
我也想说这个来着。基因枪好像是用来给植物细胞打针的。
还是作者的。
谢谢:作者意外获得【通宝】一枚
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叫声苦,还要花费2铢。
nn~~~~,铁手改变财富规则,以前怎么也不会用到“铢”字,现在也慢慢习惯了,铁手对中文内容的扩展很有手段。
W和B在古英语中读音相近,R和D/B也相近,所以
William --> Will --> Bill
Robert --> Rob --> Bob
Richard --> Rick --> Dick
10年前在国内的时候,那些老院士天天嘴上说基因枪,搞得我们也不敢说鸟枪 (听起来是有点太layman了)
就是把DNA裹在金粒上直接用高压打到细胞核里边,对照汉语可直译为DNA轰炸(这已经鸟枪换炮了),当初我同桌用这玩意做转基因动物,我对他的那瓶金粒倒是更感兴趣