现代生物技术与健康

第七章现代生物技术与人类健康一、现代生物技术进展（一）基因组学和蛋白组学技术（二）基因工程技术（三）干细胞和干扰RNA技术二、现代生物医学技术对人类健康的影响（一）疾病预防（二）诊断技术（三）治疗手段三、未来生物医学技术发展展望本章主要讲现代生物技术对人类未来的健康影响。少林：这仅仅是我想到的一些，具体你自己把握就行。字多少没有关系。从上个世纪八十年代开始，全世界兴起生物热。在九十年代的中国，初中老师大力忽悠或鼓励学生热爱生物，说21世纪是生物世纪，等等。于是大量高智商的学生被忽悠或引导到大学的生物专业，或与生物有联系的专业。由于我国在一定的历史阶段，生物领域落后于发达国家，特别是落后于美国，所以这些高智商的学生，在大学期间，就通过了美国读博士要求的托福与GR成绩，并联系好对方支助的学校，一毕业就赴美学习。当然，像数学、物理、化学等基础学科出国的也不少，各行各业都有出国学习的。不过公允地说，生物学的学生应该是最多的。当然也有学生物出去的，最后因为此行道竞争太激烈，该学计算机等进入其他行道。挺那么咸，现轨在全壶世界误的生请物学远研究灯，与眠其他聚行道赢相比团，是特个什失么水耀平？渡我们甩不说狼具体薪的医炕学等冷应用睡生物俭学弊杂志悦，单俗就侧代表估公共架学科慌的“址科学祸”（峰Sc蔽ie柄nc乎e今）木、宝“自恩然”谈（奇Na尾tu评re骄）勾与美想国配PN贯AS哗（怎美国钟科学梦院院偿报看）滤这三姨种全灯世界哭公认篇的顶余尖嗓综合炮杂志滤而言戒，在既过去防的十哄多年桑中，组生命抹学科核的文动章分袍别占老了5喜7%煮、6为1%它与8低4%厘。大凉家就死明白叫了，族生命届科学附的发赔展与股在所百有学美科中帜占的乘比重染是多岔么的辉令人孕赞叹左啊轮，这袍也是环该行拌业如苏此竞埋争激盏烈的芳必然墙结果露。闻我们遣且瓦不说旦探索垦生命扯奥秘修的长洲期研展究，阅单就薄与人怠类健攻康有急关的遗生物嫁技术寸，已愁经为答人类匹的健袖康与瓶长寿烘做出铸了很百大的浮贡献畏。皮基因捡芯片开基因陈芯片斩（紫DN随A芯蔬片、址生物耽芯片叹）拿，优又称丧为驻DN颜A微婶阵列杂(D帖NA适m赴ic愤ro物ar菊ra具y)厅。起肢源于鹊上世桨纪终80旺年代陪中期鼓，经基因守芯片绣的测它序原呜理是正杂交决测序定法，眼即通心过与段一组状已知局序列钥的屈核酸眠探针镜杂交呼进行霸核酸敢序列摊测定纸的方泳法，律在一亚块基姻片表学面固融定了负序列流已知龟的平靶岭核苷鼻酸兼的探绿针。切当溶熊液中扛带有肌荧光刑标记到的核窑酸序邮列T鄙AT街GC碧AA赴TC固TA比G，忧与基睁因芯始片上毛对应棋位置电的核醉酸探唯针产氏生互委补匹励配时尿，通搭过确柳定荧陈光强乖度最匆强的抚探针鲜位置椅，获脑得一役组序未列完姐全互最补的疲探针饱序列罗。据走此可冲重组稳出靶浩核酸角的序漏列。鲁生物候芯片货技术授主要绣包括我四个瓦基本步要点砖。第耳一是贤芯片日制备理，纯将玻疲璃片尼或硅迫片进炭行表寨面处建理，疑然后衫使D田NA列片段关或蛋雷白质千分子港按顺查序排贷列在绳片芯读上。勒第二俘步是语样品派制备唯，生惨物样停品往廊往是典复杂般的生场物悄分子绕混合腊体，例一般宽不能炭直接神与芯沿片反严应元，脾可将友样品秆进行竹生物叨处理春，获盲取其赢中的忽蛋白碍质或速DN棉A、摘RN勤A，勾并且潜加以扩标记涨，以惠提高银检测躺的灵园敏度靠。硬第三辰步就扭是候生物希分子躁反应扭，拘是叫芯片祝检测耻的关说键一除步急。通悄过选垂择合津适的经反应副条件恩使生格物分摔子间粮反应椒处于拴最佳离状况烫中，略减少雹生物科分子欺之间晕的错侍配比真率。键最后筑一步故是餐芯片湿信号探检测颤，将茧芯片鬼置入堵芯片桶扫描改仪中萄，通般过扫港描以迷获得这有关缸生物泰信息笋。宫我国剥在中丹央政绣府的顾支持主下，授已经孝建立期起了哥一些芹芯片饮研发缓平台园，轨作为怎国家新引进焦的人蜘才，位率先抛在我亚国起桥步的趟程京歪博士手，已粒经于刺20管09羞年成电功当才选路工程抗院院装士。寸基因棉芯片释的应揉用陕。担19切98预年窗底眠美国必科学的促进能会鞋将基耗因芯钱片技帆术列如为桌19渔98袍年孝度自双然科乞学领牌域十防大进单展之坊一，串足见指其在别科学凉史上珍的意岔义。秀现在蒸，基弹因芯百片已岂被应配用到污生物洽科学锐众多营的领与域之竟中。鞠它以宅其可惭同时究、快匙速、展准确应地分叫析数所以千伸计拳基因莫组缝信息恐的本叠领而均显示坏出了递巨大灾的威召力。皮这些宴应用邪主要玩包括漠基因搏表达鉴检测跪、突道变检分测、虾基因跃组多逗态性悉分析联和纵基因挠文库咸作图印以及袄杂交祸测序昼等方疑面。夜在基多因表浸达检瞧测的天研究牵上也。真人们沃已比券较成烈功地研对多续种生俗物包安括宿拟南跑芥折、中酵母高及人纸的基流因组循表达两情况韵进行眠了研侦究，丽并且掌用该漆技术梢一次啄性检换测了居酵母疼几种律不同酒株间涉数千禾个基摧因表轻达谱昂的差存异炼。教在实建际应哨用方匙面，早生物作芯片根技术他可广肌泛应瓦用于奇疾病纽诊断侧和治具疗、稍药物遣筛选门、农匙作物述的优省育优流选、越司法宁鉴定翅、食亮品卫梳生监钢督、屑环境辈检测映、国招防、破航天锋等许别多领糊域。辽它将相为人遥类认仰识生见命的统起源腹、遗朝传、墨发育乐与进怒化、坝为人状类疾汗病的仇诊断裁、治史疗和宇防治埋开辟恩全新消的途洞径，队为生烈物大忍分子诉的全回新设避计和樱药物覆开发挠中先雷导化翅合物狸的快耀速筛磁选和惠药物逼基因首组学仅研究估提供诞技术病支撑烧平台尼。瞧药物碑筛选读和新唇药开裤发曲。孕由于泊所有坟药物夫（或仓兽药寸）都飘是直任接或狠间接影地通肺过修豪饰、裹改变伞人类疮（或声相关毅动物络）基姓因的孩表达攀及表厘达产叔物的邻功能显而生丙效，寺而芯无片技蛮术具掏有高绝通量科、大摇规模休、平齐行性愧地分迎析基搬因表泰达或诊蛋白拿质状笼况（趟蛋白剪质芯晚片陈）的电能力推，在螺药物策筛选孩方面芬具有叼巨大爽的优阿势。证用芯足片作复大规跟模的秧筛选迟研究恭可以跪省略柱大量副的动他物试两验甚亡至临塌床，逃缩短毛药物疮筛选殖所用饶时间呜，提词高效屠率，桌降低琴风险齿。汉韵随着所人类谷基因娱图谱换的绘撒就，新基因致工程脉药物予将进川入一砌个大雪发展瓜时期退，在子基因顶工程册药物秘的研眯制和抵生产易中，欧生物滴芯片汇也有狡着较珠大的触市场发。以绕基因盘工程瘦胰岛任素家为例榨，当沾我们惰把人国的胰裂岛素鼻基因盯转移搏到大蜂肠杆拔菌膨细胞激后，设我们花就需早要用仇某种延方法舒对工妙程菌券的基款因型筐进行厦分析讨，以巨便确图证胰暖岛素夺基因革是否肥转移往成功瞧。过挤去人廉们采拐取的菠方法巴叫做咱“酿限制磁性片讨段长丘度多爷态性存”（父简称页RE跟LP持），历这种艳方法增非常立地烦弊琐复钱杂，姨在成励本和饥效率塑方面惰都不蛇如基絮因芯转片，谱今后氏被芯茧片技元术取纠代是本必然袖的趋旬势。贿通过议使用蜘基因劫芯片川筛选押药物风具有像的巨才大优零势决灭定它假将成咳为本忽世纪毒药物粪研究久的趋统势。德拜疾病昆诊断赠。调基因土芯片哀作为丹一种轨先进西的、狂大规年模、励高通袖量检耕测技当术，宵应用梢于疾忆病的秧诊断影，其钞优点榆有以卸下几织个方级面：继一是箭高度梨的灵抬敏性宅和准绝确性灿；二祸是快鲜速简由便；晃三是灰可同犹时检周测多斤种疾域病。旬如应骆用于景产前磁遗传石性疾狗病检挡查，声抽取确少许凤羊水瞧就可离以检荒测出书胎儿捉是否踢患有出遗传赛性疾备病，骄同时凑鉴别纹的疾营病可古以达右到数纸十种丑甚至小数百物种，甚这是淡其他仇方法针所无泊法替退代的珍，非垫常有客助于吓“优术生优闻育”挤这一唐国策矮的实逢施。易目前正加州繁大学付洛杉懂矶分格校医习学院细的李诊新民仗教授得是魔美国县FD砌A注孝册的厘、并膝成功恳开展驾这方端面诊俱断的籍杰出庭代表丹。窄作者舞也访梯问过镇他的脾实验勤室。舒据他少介绍菊，用奉芯片洲对烂遗传亲性疾薪病的长预测蛾性诊捷断宾，其吼准确管率是晓传统处方法佳的5坚倍。份又如同对病什原微锯生物脑感染婚诊断联，目战前的饮实验汗室诊疏断技耕术所吃需的签时间版比较库长，育检查编也不菜全面亩，医从生往膜往只零能根伍据凑临床外经验仇做出垫诊断品，降债低了亮诊断举的准粪确率奶，如夜果在朋检查内中应雨用基笼因芯驰片技死术，周医生属在短颗时间赛内就左能知傻道病匹人是通哪种胜病原洒微生齐物感链染；屠而且比能测勇定病派原体卡是否却产生妻耐药膝性、摔对哪勤种吉抗生训素厦产生席耐药内性、蔑对哪月种抗逼生素裹敏感历等等顺，这中样医旧生就骨能有炊的放杨矢地踪制定挑科学山的治忠疗方杰案；族再如舱对具披有高残血压因、纷糖尿帮病禽等疾卵病家渐族史常的高危危人轻群普苹查、拉接触争毒化匹物质直人群牛恶性中肿瘤疏普查岔等等赔，如百采用志了基衣因芯碌片技劈术，漠立即俗就能仪得到调可靠叨的结拉果，荒其他终对僵心血袜管疾乖病醉、神史经系饿统疾妈病、湖内分胶泌系兵统疾估病、具免疫侄性疾百病、相代谢洋性疾能病垫等，请如采字用了引基因完芯片厌技术亭，其身早期疯诊断柄率将星大大恐提高茅，而线误诊欲率会培大大戚降低纯，同钞时有零利于银医生品综合狭地了栏解各禁个系弦统的味疾病救状况厌。酒环境在保护闲。寨在环款境保围护上榴，基扬因芯咐片也有广泛刊的用志途，易一方慈面可劣以快呜速检炭测污忙染微降生物齿或有耳机化趁合物假对环幼境、登人体轻、动闲植物冤的污夕染和卧危害苹，同菠时也返能够德通过狭大规义模的弹筛选嫩寻找感保护饶基因幕，制码备防模治危六害的森基因画工程雄药品穗、或劳能够犬治理暮污染宾源的彻基因箩产品磁。彩司法誓鉴定平。禽现阶卡段可招以通引过D孤NA秘指纹置对比奔来鉴膨定罪喜犯，底未来杆可以纸建立埋全国询甚至没全世免界的诱DN街A指杏纹库牌，到今那时瓦以直兽接在普犯罪桐现场倍对可祥能是锋疑犯过留下烈来的压头发谱、唾借液、转血液升、精低液等散进行响分析生，并休立刻泊与D叠NA坛罪犯喂指纹盲库系馆统存中储的农DN框A“求指纹墙”进勤行比鼓较，菌以尽创快、圣准确栗的破滑案。叠目前虚，科牛学家寄正着毁手于糕将生阴物芯胸片技仅术应钱用于租亲子龄鉴定剑中，柏应用绣生物生芯片胞后，折鉴定吗精度苹将大读幅提牲高。拥大家眯在电骄视中已经常都会看苦到这捏一类宽报道暴。夏食品禁卫生庆监督队。我栽们的因芯片怕检查姜食品揉中的汉病原抹菌。须评价竭精子坐质量锹。翼现代她农业堤。分筛选柄农作贤物的险基因矩突变轰。题寻找窑高产台量、原抗病枪虫、窄抗干仿旱、伏抗冷韵冻的饶相关舟基因苏，也丛可以拖用于清基因志扫描踩及基学因文援库作休图、口商品硬检验厚检疫刚等领腊域。康目前崭该类妙市场欺尚待俱开发餐。竟DN纷A测醉序技种术愧DN新A测撕序（冈DN奋A翻se沈qu剥en债ci晋ng恨）在逗生物欧学研泰究中日有着和广泛谨的应限用。瓶19贿77园年S关an莫ge咸r发凯明了雪具有盼里程佣碑意许义的桨末端渔终止享测序夏法，尺经过陆后续驾的不薄断改厅良，时成为岭了迄菊今为栽止D呼NA尖测序抓的主滔流。银然而傲随着赏科学奶的发页展，记传统恒的S拣an葵ge师r测拘序已歌经不双能完哥全满明足研燃究的歼需要篮，盒今天随的缸基因孔组测舍序，就要求响费用升更低洲、通并量更锻高、五速度拌更快慎的测往序技陕术没，于普是助第二线代测乘序技临术（肉Ne甲xt矛-g授en秀er胡at巧io葡n诱se倚qu顾en培ci凶ng致)应招运而亏生。拳第二水代测穿序技淘术的耽核心萌思想放是边煤合成馋边测莫序，使即通芝过捕钓捉新谨合成晒的末渣端的宰标记插来确尚定D傲NA允的序不列，榆现有木的技棚术平圣台主盟要包势括R蝇oc肉he咳/4惊54姥F浮LX廊、I遍ll身um岛in步a/剑So煎le庄xa崇G寺en虽om瑞e廉An录al蜜yz度er愧和A剃pp轰li错ed浸B所io蛾sy锄st乡em奥s孙SO初LI灭D津sy雪st摸em磨。这伯三个招技术宣平台肯各有泉优点局，4辅54桶F第LX油的测兽序片港段铺比较竭长，术高质倡量的魔读长勒（r关ea唤d）洞能达暮到4劝00受bp透；S欺ol室ex弄a测烈序性廉价比刑最高楚，不驴仅机浸器的善售价秒比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