每经编辑｜陈沸宇    

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【“小积(ji)积”的秘密：30分钟(zhong)，一(yi)场生命(ming)的盛宴】

同学们(men)，有没有想过(guo)，我(wo)们(men)身上(shang)每一个微小的细(xi)胞(bao)，都(dou)藏着一(yi)个浩瀚的宇(yu)宙？尤(you)其是当谈(tan)到“小积积(ji)对小(xiao)积积”这个(ge)话(hua)题时(shi)，它并非只(zhi)是一个(ge)简单的比喻，而是指(zhi)向了生命繁衍(yan)最(zui)核(he)心、最(zui)令(ling)人(ren)惊叹的科技奥(ao)秘——细(xi)胞的(de)分裂(lie)与遗(yi)传物质的(de)传递(di)。今天(tian)，我们(men)就来(lai)一场30分(fen)钟(zhong)的(de)“科技(ji)导(dao)览”，带(dai)你深入高中生物(wu)的奇(qi)妙世界(jie)，揭开“小(xiao)积积对(dui)小积积”的神秘(mi)面纱(sha)。

想(xiang)象一下，你(ni)手中的(de)这支(zhi)笔，它(ta)的每一个(ge)原子都在按照(zhao)某(mou)种(zhong)规律运动(dong)。而我(wo)们(men)人(ren)体，由(you)数万(wan)亿(yi)个细胞(bao)组成，每一个细(xi)胞都在上演着(zhe)生(sheng)命(ming)的(de)壮丽史诗。在(zai)高中生(sheng)物(wu)课本(ben)中，我们接触到了“DNA”，这(zhe)个看(kan)似抽(chou)象的(de)名词(ci)，其实(shi)就(jiu)是承载(zai)着生命蓝(lan)图(tu)的(de)“小积积”。它(ta)的结构(gou)如同(tong)精巧的(de)旋转(zhuan)楼梯，由两(liang)条链(lian)相互缠绕(rao)而成，上面的碱(jian)基对（A、T、C、G）则如(ru)同密码(ma)，记(ji)录着(zhe)生(sheng)命(ming)的遗(yi)传(chuan)信(xin)息(xi)。

“小积积(ji)对(dui)小积积(ji)”究竟指的是(shi)什(shen)么？在(zai)高中(zhong)生物的语境下，它最(zui)直接(jie)的关(guan)联就(jiu)是DNA的复制(zhi)。当细胞需要(yao)分裂，无(wu)论(lun)是为了(le)生长、修复(fu)，还(hai)是为了(le)繁衍后代(dai)，它(ta)都需要(yao)将(jiang)自己的(de)遗传信(xin)息精确(que)地复制(zhi)一(yi)份，传递给新的细胞(bao)。这个(ge)过程(cheng)，就像(xiang)是把(ba)一本(ben)厚厚(hou)的生(sheng)命蓝图，以极(ji)高的精(jing)度复(fu)印了一(yi)份(fen)。

这个(ge)复制过程，在(zai)30分(fen)钟内(nei)（当(dang)然，这(zhe)只(zhi)是(shi)一个象征(zheng)性的时间(jian)，实(shi)际过(guo)程需(xu)要更(geng)长(zhang)），是(shi)如何实现的呢(ne)？它可不是(shi)简单(dan)的“复(fu)制粘(zhan)贴”。DNA双(shuang)螺旋结构需要(yao)被“解(jie)开(kai)”，就(jiu)像把(ba)缠绕的绳(sheng)子解开(kai)一(yi)样。这个任(ren)务(wu)由一种叫做(zuo)解(jie)旋(xuan)酶的(de)蛋白(bai)质来完(wan)成(cheng)，它像(xiang)一(yi)把(ba)精密(mi)的“拉(la)链器”，小心(xin)翼翼地分(fen)开(kai)两条(tiao)DNA链(lian)。

接着(zhe)，另一位神奇的(de)“工(gong)匠”——DNA聚合(he)酶——就登场(chang)了。它(ta)就(jiu)像(xiang)一个(ge)熟(shu)练(lian)的建筑工人，沿着解开的(de)DNA链，按(an)照碱基配(pei)对的规则（A与T配对，C与(yu)G配(pei)对），逐一“抓取”游离(li)在细(xi)胞核(he)内的核(he)苷酸，并(bing)将它们精确(que)地(di)连(lian)接(jie)起来(lai)，合成(cheng)新(xin)的DNA链(lian)。它会同(tong)时沿着两条模(mo)板链工(gong)作(zuo)，由于(yu)DNA链的方(fang)向(xiang)性，一(yi)条链（前(qian)导(dao)链）可(ke)以连续合(he)成，而(er)另一条链（后随(sui)链）则需要(yao)分成(cheng)许多(duo)小(xiao)片段，像(xiang)“积木(mu)”一样一块(kuai)一块拼接起来(lai)，这(zhe)就(jiu)是著名的冈崎(qi)片段。

整个(ge)过程，需(xu)要(yao)多种(zhong)酶的(de)协同(tong)配合，还需要(yao)能(neng)量(liang)的(de)供应(ying)。DNA聚合(he)酶的(de)准确(que)性极(ji)高，每(mei)复制(zhi)数(shu)百万个(ge)碱基，才可能出现(xian)一个(ge)错误。而(er)细胞还有一套校对(dui)机制(zhi)，能(neng)够(gou)及时发(fa)现(xian)并修复(fu)这(zhe)些错(cuo)误，确(que)保遗(yi)传(chuan)信息的(de)准确无误。

想想(xiang)看(kan)，在(zai)显(xian)微(wei)镜下(xia)，我们(men)可以(yi)看(kan)到(dao)DNA是如何在(zai)短短的时间(jian)内，将一(yi)个“小(xiao)积(ji)积”变成(cheng)两个完全相同(tong)的“小(xiao)积积”。这不仅仅是化学反(fan)应，这(zhe)是(shi)生(sheng)命最(zui)基本、最(zui)精(jing)妙的(de)自我复(fu)制(zhi)机制(zhi)。它保(bao)障了生命(ming)的延(yan)续，也为我们(men)这(zhe)个(ge)物(wu)种(zhong)的(de)繁荣(rong)奠定(ding)了基(ji)础。

当然(ran)，“小积积(ji)对小积(ji)积(ji)”的引申义，还可以延(yan)伸到减(jian)数(shu)分裂(lie)，这是生殖细胞(bao)（精子(zi)和卵(luan)子）形(xing)成过(guo)程(cheng)中发(fa)生(sheng)的(de)特殊分(fen)裂方(fang)式。在这个过(guo)程(cheng)中(zhong)，一个二倍体(ti)的细胞（拥(yong)有两(liang)套染色体）会经过两次分裂，最(zui)终(zhong)产生(sheng)四个单(dan)倍(bei)体(ti)的(de)细胞，每(mei)个细胞只(zhi)含有(you)一套(tao)染(ran)色(se)体。

为(wei)什么(me)需(xu)要(yao)减数(shu)分裂？这是为了(le)保证受精后，子(zi)代能(neng)够(gou)继(ji)承来(lai)自父母(mu)双方各一套(tao)染色(se)体，从(cong)而形成正常的(de)二倍体。如(ru)果精(jing)子和卵子(zi)都不(bu)能“减半(ban)”，那么下(xia)一代(dai)拥有的染(ran)色体数量(liang)就会(hui)翻倍(bei)，这(zhe)会引起(qi)严重(zhong)的遗(yi)传(chuan)问(wen)题。

在减(jian)数分(fen)裂(lie)中，染(ran)色体(ti)也会(hui)经历复(fu)制(zhi)，然后(hou)配对(dui)、分(fen)离。尤其(qi)是减(jian)数第(di)一(yi)次分裂(lie)，同(tong)源染(ran)色(se)体(ti)（来自父(fu)母的、形态和结构相(xiang)似的(de)染色体(ti)）会(hui)配(pei)对，并(bing)可能发生基因(yin)重组（交(jiao)叉互(hu)换(huan)）。这个(ge)过程(cheng)，就(jiu)像是(shi)父母(mu)双方(fang)的“小积积(ji)”在(zai)“握手(shou)”时(shi)，互相(xiang)交换(huan)了(le)一部(bu)分(fen)“信息(xi)”，这(zhe)极(ji)大地增加(jia)了(le)后(hou)代的(de)遗传多(duo)样(yang)性(xing)。

想(xiang)想看(kan)，这是(shi)多么(me)奇妙的(de)“小积积对小(xiao)积积”的组(zu)合(he)与交换(huan)！

经过减数第(di)一(yi)次分裂，同(tong)源(yuan)染色体(ti)分离(li)，进(jin)入减数(shu)第(di)二次分(fen)裂。这个(ge)过程与有丝(si)分裂(lie)（体(ti)细胞分(fen)裂）类(lei)似，姐(jie)妹染(ran)色单(dan)体（复(fu)制后(hou)形成(cheng)的、完(wan)全相(xiang)同的两条(tiao)染色(se)体）分(fen)离。最终，一(yi)个亲(qin)代(dai)细(xi)胞产(chan)生了(le)四个(ge)遗传(chuan)信息(xi)各(ge)不相同的(de)子(zi)代(dai)细胞(bao)，每(mei)个子代细胞都只含(han)有亲代一半(ban)的染色体。

所(suo)以，当(dang)你(ni)听到“小(xiao)积积(ji)对小(xiao)积积(ji)”时，不(bu)妨联(lian)想到(dao)DNA的精(jing)确(que)复(fu)制，以(yi)及减(jian)数(shu)分(fen)裂中(zhong)染色体的精(jing)妙组(zu)合与(yu)分离。这(zhe)30分(fen)钟(zhong)（再次(ci)强(qiang)调(diao)，只是一(yi)个概念(nian)性的时(shi)间(jian)长度(du)）的科(ke)技导(dao)览，揭(jie)示(shi)了(le)生命(ming)最核(he)心的秘(mi)密，它(ta)是(shi)如此(ci)精(jing)密(mi)，又(you)如(ru)此充满(man)智慧。了(le)解这(zhe)些(xie)，不仅能帮(bang)助(zhu)我们更好(hao)地理解生(sheng)物(wu)学知识，更(geng)能(neng)让(rang)我(wo)们对(dui)生命(ming)本身(shen)产生(sheng)敬畏之心(xin)。

【从“小积(ji)积(ji)”到“新(xin)生命(ming)”：30分钟的科(ke)技演进(jin)与(yu)未(wei)来(lai)展望】

在(zai)上一部(bu)分，我(wo)们(men)已(yi)经深(shen)入了(le)解了“小积(ji)积(ji)对小积(ji)积(ji)”在生物学上的直(zhi)接含义(yi)，即(ji)DNA的复(fu)制和(he)减数分(fen)裂(lie)，这(zhe)是(shi)生(sheng)命繁衍的基(ji)础。但科(ke)技的脚步从未停歇，从对这些基本过(guo)程的理解(jie)，到如(ru)今的基因(yin)工程(cheng)和生殖(zhi)技术，我们对(dui)“小积(ji)积”的操(cao)控(kong)能力(li)，已经达到了前(qian)所(suo)未有(you)的(de)高度(du)。

这30分钟(zhong)的科(ke)技(ji)导览，将带(dai)你展(zhan)望未(wei)来(lai)，看(kan)看“小(xiao)积积对小(xiao)积(ji)积(ji)”所(suo)蕴(yun)含(han)的无(wu)限(xian)可能(neng)。

回(hui)想(xiang)一(yi)下(xia)，我(wo)们(men)如何从最(zui)初(chu)对DNA结(jie)构(gou)的猜(cai)想，到如(ru)今能够(gou)准确(que)地“阅读”甚至“编(bian)辑”生(sheng)命蓝(lan)图？这背后(hou)是(shi)无(wu)数科(ke)学(xue)家的智(zhi)慧结晶。DNA复制和(he)减数分裂(lie)，是自(zi)然赋(fu)予生命(ming)最基础的“硬(ying)件”，而(er)我(wo)们(men)人(ren)类，正在(zai)学习(xi)如(ru)何(he)利用(yong)这(zhe)些(xie)“硬(ying)件”来解决实(shi)际问(wen)题(ti)，创(chuang)造更(geng)美(mei)好(hao)的未来(lai)。

基因(yin)工程，就(jiu)是其中(zhong)最令人兴奋的领域之(zhi)一。通过对(dui)“小积(ji)积”中(zhong)特(te)定基(ji)因(yin)片段(duan)的识别(bie)、分(fen)离、修(xiu)饰和重组，我们可以赋(fu)予(yu)生物新(xin)的能力(li)。例如，通(tong)过(guo)将抗(kang)虫基(ji)因(yin)转(zhuan)入作(zuo)物，我(wo)们(men)可以减少农(nong)药(yao)的使用(yong)，提高粮食(shi)产量(liang)；通过将(jiang)胰岛素(su)基因转入(ru)细菌(jun)，我们(men)可以大规模(mo)生(sheng)产治(zhi)疗糖(tang)尿病的药物。

这(zhe)些看(kan)似“魔(mo)法”般(ban)的操作(zuo)，其基础(chu)都离不开(kai)对DNA复(fu)制(zhi)和(he)基因表达(da)机制(zhi)的(de)深(shen)刻理解。

想想看，在进(jin)行(xing)基(ji)因(yin)编辑(ji)时（比如CRISPR-Cas9技(ji)术），我(wo)们(men)就像(xiang)是拥有(you)了(le)一(yi)把精确的“分(fen)子剪刀(dao)”，可(ke)以在(zai)DNA链上找到特定(ding)的(de)“小积(ji)积”序列，然(ran)后(hou)进行精确(que)的切割、插入(ru)或(huo)替(ti)换。这(zhe)个过程(cheng)，需(xu)要(yao)依赖DNA聚合酶等(deng)自身(shen)的复(fu)制(zhi)和修复(fu)机制(zhi)来完(wan)成(cheng)基因的(de)整合(he)。

可以(yi)说，我(wo)们(men)是在“借用”生(sheng)命自身的(de)“复制(zhi)”能力，来完(wan)成我(wo)们(men)设(she)定的“编(bian)辑”任务。

而“小(xiao)积积(ji)对小(xiao)积积(ji)”的另(ling)一层(ceng)含义，即减(jian)数分裂所(suo)带来的遗传多(duo)样性(xing)，也为我们提供(gong)了宝贵(gui)的(de)“原材(cai)料”。通(tong)过(guo)对不同个体(ti)、不同(tong)物种(zhong)的基因(yin)进行分(fen)析和(he)比(bi)较(jiao)，我们(men)能够更好地理(li)解(jie)疾(ji)病(bing)的(de)发生(sheng)机(ji)制，开发更有(you)效的治疗方法(fa)。例如(ru)，在(zai)基(ji)因测序领域，我(wo)们(men)正在以(yi)惊(jing)人的速(su)度阅读着数(shu)以(yi)万计的(de)“小积(ji)积(ji)”，从中(zhong)寻(xun)找(zhao)与疾(ji)病相关(guan)的(de)基因突(tu)变(bian)，为(wei)个性化(hua)医疗奠定基(ji)础。

再将目光投(tou)向(xiang)生殖(zhi)技术(shu)。随着对减(jian)数分裂和(he)受精过程的深(shen)入(ru)了解(jie)，体外受(shou)精（IVF）等技术(shu)已经帮助(zhu)无数(shu)家(jia)庭(ting)实现了为(wei)人父母的梦(meng)想。在IVF过(guo)程中(zhong)，医生会从(cong)女性(xing)体内取出卵子，从男(nan)性体(ti)内取(qu)出(chu)精子(zi)，然(ran)后在(zai)实验室中(zhong)让它(ta)们(men)“相遇”并(bing)结合(he)，这(zhe)个(ge)过(guo)程(cheng)本质(zhi)上是对“小积积”自(zi)然(ran)结(jie)合(he)过程的人(ren)工模拟与优化(hua)。

更进(jin)一步(bu)，胚胎植(zhi)入(ru)前遗传学(xue)诊(zhen)断(duan)（PGD）技术，允许(xu)在胚(pei)胎发(fa)育(yu)早期，对(dui)胚胎的“小积积(ji)”进行筛查(cha)，排(pai)除(chu)携(xie)带严重遗传(chuan)疾病(bing)的(de)胚胎，从(cong)而降(jiang)低后代患(huan)病的(de)风险(xian)。这让(rang)我们(men)在(zai)生命(ming)的(de)起点(dian)，就能(neng)以更科学(xue)的(de)方式(shi)，为新生命的(de)健康(kang)保驾(jia)护(hu)航。

当然(ran)，我们(men)也要(yao)理性(xing)看待这些科技的进(jin)展(zhan)。对“小积(ji)积”的深入研究(jiu)和应用(yong)，也带来(lai)了一些(xie)伦理和(he)法律上(shang)的(de)讨论(lun)。例如，关(guan)于(yu)基(ji)因(yin)编(bian)辑婴儿(er)的争(zheng)议，就触(chu)及了“人(ren)类增强”和“生命(ming)设(she)计的边界”等(deng)深刻(ke)问题(ti)。

但(dan)无论如(ru)何，理(li)解“小(xiao)积积对小积积(ji)”的科学(xue)原(yuan)理，对于我(wo)们这(zhe)一(yi)代人，尤其是在高(gao)中阶段的你们(men)，至(zhi)关重要。它(ta)不(bu)仅仅是课(ke)本(ben)上(shang)的知识点(dian)，更是(shi)未来科(ke)技发展的重(zhong)要(yao)基石(shi)。

未(wei)来的30分钟，可(ke)能(neng)不再(zai)是概(gai)念性(xing)的时(shi)间(jian)长(zhang)度，而(er)是指代一(yi)种更高(gao)效、更精准的(de)生物(wu)技术应用(yong)。我们可以想象(xiang)，在不(bu)久的将来：

疾病的预防与(yu)治疗(liao)将更加精(jing)准(zhun)：基(ji)于(yu)对(dui)个体(ti)基因组的(de)深入(ru)了(le)解(jie)，我们(men)可以预测(ce)疾病风(feng)险(xian)，并提(ti)前进行干预，甚(shen)至通(tong)过基(ji)因疗(liao)法修(xiu)复致(zhi)病(bing)基因。生物制(zhi)造将更加高效：利用基因工程(cheng)和合成生(sheng)物(wu)学(xue)，我们可以设计和(he)制(zhi)造出(chu)具有(you)特定功能(neng)的微(wei)生物或细(xi)胞，用(yong)于(yu)生产(chan)药(yao)物、材(cai)料(liao)，甚至能(neng)源。

农(nong)业生产(chan)将(jiang)更加(jia)可持(chi)续(xu)：通(tong)过培(pei)育抗(kang)病、抗逆、高(gao)产(chan)的作物(wu)品种，我们可以更有(you)效地(di)利用(yong)资源(yuan)，保障(zhang)粮(liang)食安全。生(sheng)命科学的(de)研究(jiu)将(jiang)更加深入(ru)：随着技术的发(fa)展(zhan)，我(wo)们对生命(ming)过程的理解将(jiang)更加(jia)全(quan)面(mian)和深(shen)刻，从而解(jie)锁(suo)更多未知的奥秘(mi)。

“小(xiao)积(ji)积(ji)对(dui)小积积”的故(gu)事，远未(wei)结束。它(ta)是一个关于生命、关于(yu)繁衍、关于(yu)科技不断突(tu)破界限(xian)的宏(hong)大(da)叙(xu)事。作(zuo)为新时代(dai)的学子，你们(men)将是(shi)这场科(ke)技革命(ming)的(de)参与(yu)者(zhe)和(he)见证者。希望今天的(de)“科技(ji)导览”，能激(ji)发你(ni)们(men)对生命(ming)科学的兴(xing)趣，鼓(gu)励你(ni)们去(qu)探索(suo)、去创(chuang)新(xin)，用你们(men)的智慧(hui)，书写生(sheng)命科技更加精(jing)彩的(de)未来(lai)篇(pian)章(zhang)！这30分钟(zhong)的旅程(cheng)，也许只(zhi)是(shi)一(yi)个(ge)开始，但它所揭示的，是(shi)无限可(ke)能性的起点(dian)。

2025-11-01,爸爸汆肉的日常,思创医惠（300078）涉欺诈发行，公安调取相关证据！

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图片来源：每经记者 陈秋霖 摄

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