? ? ? ? ?寫在前面：對于第一章（生物的發(fā)現(xiàn)過程）不感冒的可以直接跳到第二章（如何認(rèn)識人）甚至第三章（如何利用基因知識）吝羞。
一、歷史和發(fā)現(xiàn)
按語：我們是誰内颗？我們從哪里來钧排？我們要到哪里去？
這三個問題是自人類誕生之初就困擾著人類均澳。我們不斷得探索自己恨溜，有人說人是上帝造的，有人說人是女媧捏的找前。
1.前奏
神造人的傳說在各個種族之內(nèi)流傳糟袁。直到有一天，有個叫達(dá)爾文的小伙子發(fā)現(xiàn)了一個一個驚天秘密：人不是神造的躺盛。
達(dá)爾文說：人是從猿猴變過來的项戴，猿猴是從魚變過來的。
經(jīng)過達(dá)爾文和他的粉絲們的艱苦奮斗槽惫，他的”進(jìn)化論“已經(jīng)被大部分人接受周叮，成為一種常識。
達(dá)爾文的進(jìn)化論告訴了我們?nèi)祟惖倪M(jìn)化方向界斜，但是卻沒有能解釋為什么我們?nèi)藭M(jìn)化仿耽。幾十年之后科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了答案，而發(fā)現(xiàn)答案的契機(jī)就是他們再次發(fā)現(xiàn)了一個和達(dá)爾文同時代神父的豌豆實驗所的出的結(jié)果——孟德爾遺傳定律各薇。
孟德爾遺傳定律使得人們知道了有種叫做基因的東西操控著我們性狀的傳遞和轉(zhuǎn)變项贺。
之后的百多年里，一場浩大的基因揭秘之旅開始了。
1944年艾弗里證明遺傳物質(zhì)是核酸开缎；
1953年沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)棕叫；
。啥箭。谍珊。。急侥。
隨著我們對于基因的了解越來越多砌滞，人們也越來越興奮。這是一個了解我們自己的過程坏怪，一個知道我們是誰的過程贝润，這是一個靠近神的過程。
2.人類基因組計劃
當(dāng)我們掌握了基因測序技術(shù)之后铝宵，異常興奮的科學(xué)家感覺自己要接近人類的終極奧秘了打掘。如果我們知道人類的基因，就能知道人類的奧秘鹏秋，就能知道如何克服疾病尊蚁，如何長命百歲。這是一個非常美好的圖景侣夷，于是美國發(fā)起了”人類基因組計劃“横朋。這是一個雄心勃勃的計劃，以至于做好準(zhǔn)備面對這個計劃的巨大困難——預(yù)計30億美金的投入和5國長達(dá)15年的工作百拓。
1990年琴锭，人類基因組計劃正式啟動。美國衙传、英國决帖、法國、德國蓖捶、日本和我國共同參與了這一偉大的科研計劃地回。
當(dāng)人類基因組計劃接近尾聲的時候，科學(xué)家們一遍遍的核對自己的實驗俊鱼，看看自己是不是哪里犯錯誤了刻像。因為不可思議的結(jié)果出現(xiàn)了——人類的基因只有2萬多個，盡管科學(xué)家們已經(jīng)很保守地估計了人類基因的數(shù)目亭引，但是他們還是無法接受這個數(shù)字绎速。人類基因數(shù)少的離譜皮获。要知道焙蚓，老鼠有2.9萬個基因，水稻有5萬個基因。我們驕傲的人類竟然比老鼠和水稻還要少购公，科學(xué)家們百思不得其解萌京。
3.人類基因組計劃之后
人類基因組計劃之后，人們一度陷入了迷茫宏浩。發(fā)起了各種猜測知残，去嘗試了各種，蛋白質(zhì)組求妹、轉(zhuǎn)錄組等等一些列新的研究方向開始了。這些都給我們帶來了很多新的認(rèn)知制恍，但是始終沒有解決最終問題——人類的終極奧秘。
隨著測序成本的降低神凑，又一個雄心勃勃的計劃開啟了——人類表型基因組計劃。要知道2000年我們是30億美金和15年的時間測一個人的基因組溉委，現(xiàn)在只需要1萬人民幣+1周就可以了。甚至有公司宣稱2020年要做到100美金測全基因組瓣喊。如此低廉的價格使得每個人都很容易測自己的全基因組。這也使得通過如下的圖景成為可能：對大樣本人群——千人型宝、萬人的基因進(jìn)行測量，和表型（外貌趴酣、性格、身體特質(zhì)）進(jìn)行關(guān)聯(lián)岖寞，從而真正破譯基因的圖譜。
科學(xué)家們希望通過這個千百萬人的基因組計劃仗谆，徹底破解人類的千年困擾——我是誰！
二隶垮、現(xiàn)代科學(xué)視角下的人——基因+環(huán)境
上一節(jié)我們都集中在基因上，基因是人的核心狸吞。這個我們也可以理解指煎，但是有些人就會有質(zhì)疑了。
1.基因和環(huán)境
我們一直有個爭論：對于一個人到底是先天影響大至壤，還是后天影響大。按照科學(xué)理解就是基因還是環(huán)境枢纠，哪個影響更大一點像街。這個問題一直沒有得到很好的解決。
另外一個問題是晋渺，為什么父母收到的一些創(chuàng)傷會遺傳到孩子身上镰绎，這里基因和環(huán)境到底是怎么一種情況呢？直到最近的一些新研究——表觀遺傳學(xué)木西。環(huán)境可以作用于我們的基因跟狱，使得基因發(fā)生變化，并且遺傳給后代户魏。這個新發(fā)現(xiàn)結(jié)合其他研究完美的解決了我們當(dāng)下的一個問題——環(huán)境如何影響我們?nèi)恕?/p>
環(huán)境也是通過影響人的基因驶臊，從而對我們產(chǎn)生影響。
2.現(xiàn)代科學(xué)視角下的人
人是一個由基因驅(qū)動的生物叼丑，這個基因驅(qū)動機(jī)制會受到環(huán)境的影響关翎。環(huán)境可以影響到基因、影響到基因表達(dá)的時間和數(shù)量鸠信，等等纵寝。
這里介紹兩本書，幫助我們理解這個環(huán)境如何通過基因來影響人類星立。
a《基因革命》
這本書有講過表觀遺傳學(xué)爽茴，我們小時候受的一些環(huán)境因素（驚嚇、創(chuàng)傷）等會在我們的基因里留下印記绰垂，影響我們的行為室奏。這個影響甚至是可以遺傳的。
而這本書也不僅僅是表觀遺傳學(xué)劲装，這本書在論述基因?qū)τ谌说挠绊懛矫婵梢哉f是非常全面胧沫。非常建議讀一下！Ｕ家怠绒怨！
b《與你的基因?qū)υ挕?/p>
這本書是一本遺傳營養(yǎng)學(xué)的書籍，這本書其實是講營養(yǎng)如何影響我們的基因谦疾、影響我們的基因表達(dá)南蹂，從而影響我們的健康的。而這個擴(kuò)展一點就可以理解為：我們的飲食可以通過我們的基因影響到我們的健康活著相關(guān)行為念恍。
雖然這本書比較老六剥，是01年的譯本，國內(nèi)甚至已經(jīng)絕版了仗考。但是我們國內(nèi)的認(rèn)知還沒有被普及到這個水平秃嗜，即便是專門搞營養(yǎng)的顿膨，知道的也不是很多。
PS：這本書的譯者是復(fù)旦大學(xué)教授吳超群必搞；當(dāng)初也是參與過人類基因組計劃的大咖推薦給我們的恕洲。所以這本書還是非常有分量的梅割，不要因為他絕版就否認(rèn)這個的價值。
3.生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展方向
1泌类、解密基因和表型的關(guān)系
這個是基因千百萬表型計劃想要解決的刃榨，隨著當(dāng)下測序成本的降低双仍，大數(shù)據(jù)技術(shù)的進(jìn)步，這個夢想不會遙遠(yuǎn)晴玖。
2、發(fā)現(xiàn)影響基因到表型的因素——環(huán)境如何影響我們的表型
相比來說呕屎，完全研究明白基因到表型是比較復(fù)雜的敬察。因為這中間的通路會有各種相互關(guān)聯(lián)的節(jié)點，每個節(jié)點都是一個非常重要的因素蹂安。如果說我們能夠搞明白影響一個基因表達(dá)到表型的所有因素，我們對于基因的研究也基本到頭了田盈。對于生物學(xué)家來說”我是誰“的問題也就不再是一個問題。
4.基因突變简软、轉(zhuǎn)基因與基因編輯
這里介紹這三個概念幫助大家理解述暂。這三個概念，我們都可以采用育種來解釋疼蛾。
首先基因突變是自然界中的常見情況艺配，因為有了突變，才有了更適合當(dāng)下環(huán)境的性狀或者更強(qiáng)的性狀绳锅，才是進(jìn)化酝掩。當(dāng)我們?nèi)藶榇龠M(jìn)物種突變期虾，比如輻射等，去增大產(chǎn)生新性狀的幾率喳坠，從而獲得自己想要的性狀就是突變育種茂蚓。
突變育種畢竟有些隨機(jī)，不可控制晾浴。這個情況不被人類喜歡牍白，人類喜歡掌控。最簡單的就是轉(zhuǎn)基因狸涌，我們可以把野草抗病蟲害的基因轉(zhuǎn)移到小麥水稻中，從而形成抗病蟲害的小麥或者水稻朝捆。這就是轉(zhuǎn)基因育種懒豹。
轉(zhuǎn)基因常常是有限制歼捐，比如說自然界必須有這種抗病蟲害的基因，而且轉(zhuǎn)入后必須成功表達(dá)才行豹储，否則很容易失敗剥扣。如果我能隨意改變基因铝穷，想要什么性狀就有什么性狀钠怯，那該多好啊曙聂。還真有，那就是我們的基因編輯断国。通過基因編輯技術(shù)稳衬，可以隨心所欲獲取自己想要的性狀坐漏，這樣人類覺得更加有踏實的感覺。
如果把基因編輯育種放在人身上就是優(yōu)生優(yōu)育街夭，我們通過對受精卵進(jìn)行編輯莱坎，可以隨意改造一個人的性狀寸士，比如讓一個人睫毛更長，頭發(fā)變成金黃色乃正。你不要覺得不可能，當(dāng)先已經(jīng)實現(xiàn)了荧飞，有一些疾病就是通過基因編輯技術(shù)治好的叹阔。
前一陣自沸沸揚揚的基因編輯的嬰兒出生传睹，雖然是一個反面典型，但是這個在未來會是一個比較普遍的情況睛藻。
PS：為什么基因編輯嬰兒會是一個雷區(qū)店印？請看下圖倒慧。
三纫谅、基因和應(yīng)用
1.人類的基因
基因是由堿基對組成系宜，人類的基因有30億對堿基。換句話說這30億個4進(jìn)制字符（ATCG）決定了我們?nèi)祟惖男誀盍├Ｄ敲次覀兊幕蚝推渌锓N有多大差別呢口柳？
曾經(jīng)的我們以為自己很優(yōu)越跃闹，自己的基因一定是無比復(fù)雜，凌駕于地球上萬物之上的苛秕。但是隨著人類基因組計劃的完成荷逞，人類對自己的基因越來越了解冠蒋，人們意識到自己也只不過是ATCG密碼支配下的普普通通的一員。我們和我們近親——黑猩猩只有1%的差別获讳。是的风钻，1%！僅僅是這百分之一就讓黑猩猩變成了人類鸣个。我們和近親之間的差異如此之小毛萌，那么我們?nèi)祟愔g的基因差異有多大呢喝滞？0.1%右遭！對缤削，就是這0.1%的差別區(qū)別了我們的外貌——我們的膚色亭敢、發(fā)色、身高让腹，區(qū)別了我們的天賦——藝術(shù)骇窍、邏輯锥余、語言，區(qū)別了我們的體質(zhì)——代謝能力足画、適應(yīng)能力等蛔钙。
這0.1%的基因差別決定了我們的各種形狀特征，如果我能檢測這些基因并和已知的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)對比桑涎，我是否可以知道我將來的大致外貌攻冷，我的天賦遍希，我的體質(zhì)凿蒜，等等各種信息废封。從而讓我可以揚長避短，充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢遥皂。就比如說天賦（雖然天賦的作用大部分時候并不是很強(qiáng)演训，而且對于大多數(shù)人來說還輪不到拼天賦的程度）贝咙，如果我發(fā)現(xiàn)自己具有音樂天賦庭猩，如果可以培養(yǎng)是否可以在成為音樂家的道路上比別人更加順暢眯娱，達(dá)到一種事半功倍的效果。再比如說我的代謝能力试伙，如果我天生對于乳糖的消化能力弱，我是否可以更加明確地注意這一點潘靖？而基因檢測正是獲取我們?nèi)梭w的說明書卦溢，讓我們更加了解自己的一種手段单寂。
2.基因與健康
剛剛講了人是以基因為核心的宣决。我們健康的體現(xiàn)就是所有基因的正常表達(dá)尊沸，當(dāng)基因表達(dá)出現(xiàn)異常之后洼专，我們身體就不再健康了孵构。
我們是否健康有幾個層面：基因是否對屁商、基因是否正常表達(dá)、人體是否受到大量的外來基因干擾浦译。
a.基因是否對
常見的遺傳疾病或者單基因疾病都是因為基因是否對棒假。當(dāng)我們有一個錯誤基因的時候溯职，我們就會患病精盅。
b.基因是否正常表達(dá)
有些時候并不是基因錯誤，而是因為基因表達(dá)量不夠谜酒。當(dāng)我們基因表達(dá)量不夠的時候叹俏，我們就無法行使某些功能。這樣就會出現(xiàn)疾病或者對于某些因素的抵抗能力下降僻族。
c.人體是否收到大量的外來基因干擾
最后一個受到大量外來基因的干擾粘驰，其實可以理解為我們受到了細(xì)菌或者病毒感染蝌数。這些外來的基因在我們?nèi)梭w人大量表達(dá)，從而打破了我們?nèi)梭w的健康狀態(tài)滑潘。
基因突變與癌癥
首先大家明確一下，癌癥就是因為基因突變了粹舵。而且癌癥的基因突變是特殊位點的突變，如果不是這些位點的突變可能是其他疾病或者沒有影響柠偶。但是這些位點的突變就會引起癌癥。
在這個基礎(chǔ)上給大家介紹一個癌癥發(fā)生公式。這個公式來自于《癌癥·真相》，一本連醫(yī)生都會讀的醫(yī)學(xué)科普書施籍。
P是我們癌癥發(fā)生的概率瓤摧，那么要降低P腻异，就要降低a,b,c,d的數(shù)值敢会。這里c是個常數(shù)姐帚，無法降低膳汪；能夠降低也就是a,b,d。
a.相關(guān)的因素除了年齡痹换，還有損傷。年齡無法避免冯痢，損傷是可以的。因此減少慢性炎癥的情況振劳，如果有疾病一定要盡快治療选调。這也是為什么慢性炎癥有可能會變成癌癥的原因。
b.這個和我們接觸的致癌物有關(guān)弦聂，我們接觸的致癌物越多，b越大再层，患癌概率也越大。
d.和我們的免疫力有關(guān)系，我們的免疫力越大碗旅，d越小。所以要經(jīng)常鍛煉身體，提升免疫力。
精準(zhǔn)醫(yī)療
我們常常說西醫(yī)不夠個性化——千人一方馍悟，千人一量赞弥。而未來基因科技引領(lǐng)的精準(zhǔn)醫(yī)療時代將改變這些。我們不但能個性化的給藥蹋凝，而且能個性化的給到劑量总棵。
另外由于基因科技是允許我們進(jìn)行基因編輯的伐割，所以我們通過基因編輯預(yù)防、治療疾病也是一個非常棒的方向硬霍。
3.基因檢測
基因檢測躬柬，讓我們更加了解自己允青！
基因決定了我們的方方面面琼掠，自然也決定了我們的健康悼瓮、我們的疾病翅萤。以基因為基礎(chǔ)的醫(yī)療稱為精準(zhǔn)醫(yī)療。精準(zhǔn)醫(yī)療體現(xiàn)在兩方面——疾病預(yù)防（診斷）碳蛋、疾病治療。通過基因檢測笤受，我們可以知道自己的基因特質(zhì)穷缤，更加了解自己身坐，不僅指導(dǎo)自己預(yù)防疾病涯鲁，診斷疾病撮竿，更可以指導(dǎo)精準(zhǔn)用藥搭幻，讓自己更加健康美好。
疾病預(yù)防俯逾、診斷
我們知道基因就可以知道自己是否患有一些疾病或者是否將會患疾病坠七，以此來對自己的健康起到一個指導(dǎo)效果拳魁。疾病從基因角度的分為：染色體疾病、單基因疾病正驻、多基因疾病姑曙。
染色體疾病是染色體缺失或者多倍形成的疾病襟交，通常嚴(yán)重影響生命，大多在未出生前就去世伤靠，有的甚至是在孕婦未察覺懷孕的情況下捣域。我們最常見的可怕的21三體綜合癥（唐氏綜合癥）算是比較輕的染色體疾病，讓大多數(shù)胎兒可以出生甚至活到十多歲。
單基因疾病是由一個基因突變引起的疾病焕梅，通常在剛出生的時候發(fā)現(xiàn)迹鹅，比如說苯丙酮尿癥就是一種典型的單基因疾病。如果這個單基因疾病對生命或者嬰幼兒將來的生活造成嚴(yán)重威脅要越早干越越好丘侠，如果影響并不大（甚至可以當(dāng)成性狀）則不需太過關(guān)注徒欣。
對于多基因疾病逐样，則比較復(fù)雜蜗字。首先多基因疾病是和多個基因相關(guān)的，此外多基因疾病受環(huán)境影響很大脂新。大多數(shù)情況下環(huán)境的影響會超過基因的影響挪捕。對于多基因疾病，我們就需要對環(huán)境進(jìn)行干預(yù)争便，來達(dá)到延遲疾病發(fā)生或者減少疾病發(fā)生级零，甚至讓疾病不發(fā)生。這也就是預(yù)防的目的——不發(fā)病滞乙，少發(fā)病奏纪，晚發(fā)病。
疾病治療
精準(zhǔn)用藥分為三個層次斩启。
一個是以腫瘤靶向藥為代表的靶向藥序调。這個藥物只對某基因靶點有效，換一個不同的基因這個藥就沒效了兔簇。所以使用靶向藥的前提就是做基因檢測发绢、知道基因型。
還有一個層次是藥物的代謝基因不同垄琐。有人代謝能力強(qiáng)边酒，有人代謝能力弱。同樣一顆藥物進(jìn)入兩個人體狸窘，一個人半小時后就被代謝完了墩朦，而另外一個人花了5個小時才代謝完，那么這個藥物在兩個患者體內(nèi)產(chǎn)生的藥效是不一樣的翻擒。因此要通過檢測藥物代謝基因決定用藥量氓涣。
最后一個層次就是副作用。有些藥僅僅是在某些人體內(nèi)有副作用韭寸，而其他人可以正常使用春哨。這里和靶向藥相反，藥物作用在了不希望的靶點上恩伺。那么我們這里可以看作是同一個藥物在不同人體里的功效是不一樣的赴背。
PS：美國FDA對于多種藥物的應(yīng)用都要求基因檢測，我國目前還沒有到這個地步，只是寫了推薦凰荚。相信在技術(shù)推動和商業(yè)推動的情況下燃观，用藥基因檢測會很快普及。
4.基因編輯
基因編輯技術(shù)現(xiàn)在很成熟便瑟，有應(yīng)用在成人身上治療某些疾病缆毁。基因編輯的未來應(yīng)用會更加廣泛到涂。
（待補充）
總結(jié)
基因技術(shù)是解決我們是誰的關(guān)鍵所在脊框，它能告訴我們我們從哪里來，它也能告訴我們我們要到哪里去践啄。
備注：部分圖片來自于網(wǎng)絡(luò)浇雹，侵刪！
