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第一章(zhang)：生命蓝(lan)图的(de)同源与(yu)异(yi)彩——解(jie)析人、猪、狗(gou)DNA的(de)亲(qin)缘关系

我(wo)们(men)常(chang)常惊(jing)叹于(yu)生命(ming)的奇妙(miao)，而(er)DNA，这条螺旋上升(sheng)的双(shuang)链，正是承(cheng)载着这(zhe)一切生(sheng)命奥秘的“生命(ming)蓝图”。当(dang)我(wo)们将(jiang)目光(guang)投(tou)向与我(wo)们生活(huo)息息相关，却(que)又在(zai)生(sheng)命演化之(zhi)路上分(fen)道扬镳的(de)“同(tong)宗(zong)同源”——人类(lei)、猪与狗(gou)的(de)DNA时(shi)，会发(fa)现(xian)其中(zhong)蕴藏着令人着迷(mi)的共(gong)通(tong)与独特。

血脉(mai)深处的(de)连(lian)接：人、猪(zhu)、狗(gou)DNA的惊(jing)人(ren)相似性

你(ni)有没有想(xiang)过(guo)，为什么(me)在某(mou)些疾病的研(yan)究(jiu)中，科学家们会(hui)选择猪或狗作(zuo)为模型(xing)？答(da)案就(jiu)藏在(zai)它们的DNA里(li)。尽管(guan)我(wo)们从外形(xing)、行(xing)为到生理(li)结构都(dou)有(you)着显(xian)著(zhu)差(cha)异，但从分(fen)子层面(mian)来(lai)看，人、猪(zhu)、狗的(de)基因组(zu)却存在着令人难以(yi)置(zhi)信的相(xiang)似性。我们(men)共享(xiang)着许多(duo)基本的(de)功能(neng)性(xing)基因，这(zhe)些基因负责着(zhe)细(xi)胞的基本代(dai)谢、生(sheng)长(zhang)发育、DNA复(fu)制与修复(fu)等核(he)心生(sheng)命(ming)活动(dong)。

例如，控(kong)制心(xin)脏跳(tiao)动、肺(fei)部(bu)呼吸、消(xiao)化(hua)吸收等(deng)基本(ben)生理过(guo)程的基(ji)因，在三者(zhe)之间(jian)高度保(bao)守(shou)，它们(men)如(ru)同(tong)生命(ming)大厦的基(ji)石，支撑着(zhe)各自的(de)生命(ming)体(ti)。

更令人(ren)惊叹的(de)是，在一些(xie)关键(jian)的生(sheng)物学通路(lu)和信号(hao)传导方(fang)面，人(ren)、猪、狗的DNA也(ye)展现出(chu)高(gao)度的同源(yuan)性。这(zhe)意味(wei)着(zhe)，即使是微小(xiao)的基因(yin)变异(yi)，也(ye)可能在不同物(wu)种之(zhi)间产(chan)生(sheng)相(xiang)似的(de)生(sheng)物(wu)学效(xiao)应(ying)。这为(wei)跨(kua)物种(zhong)的医(yi)学(xue)研(yan)究提(ti)供了坚实(shi)的基(ji)础。例如，研究(jiu)人(ren)类某种遗传(chuan)性(xing)疾病(bing)的基(ji)因缺(que)陷，我们可(ke)以(yi)在(zai)猪或狗身(shen)上找(zhao)到类似(shi)的基(ji)因(yin)突变，并(bing)通(tong)过对它们(men)的(de)研究来(lai)模拟(ni)疾(ji)病(bing)的发(fa)生发(fa)展，寻找(zhao)治(zhi)疗方(fang)案。

这种“共(gong)享”的(de)基因组特(te)征(zheng)，是理(li)解(jie)生命(ming)演化(hua)、探索(suo)物种(zhong)间亲缘关系的重要(yao)依(yi)据。

差异(yi)的魅力：基(ji)因组(zu)的独特印记

相(xiang)似之(zhi)余，差(cha)异更(geng)是(shi)生命(ming)多(duo)样性(xing)的根(gen)源。尽(jin)管共享(xiang)了许多基(ji)本基(ji)因，但在基因的数(shu)量、排(pai)列方(fang)式、调控(kong)机(ji)制以(yi)及(ji)非编(bian)码(ma)区域(yu)（如蛋白质(zhi)编码基因(yin)之(zhi)外的DNA片(pian)段，它们在基因(yin)表达调控中(zhong)扮(ban)演重(zhong)要角色）上(shang)，人、猪(zhu)、狗(gou)的(de)DNA又呈(cheng)现出各(ge)自独特的“指纹”。

从(cong)基因(yin)数(shu)量上(shang)看，不同(tong)物(wu)种(zhong)的基(ji)因组大小和基(ji)因数(shu)量(liang)存在差异。尽(jin)管人类拥有大约(yue)2万个蛋白质(zhi)编码(ma)基因(yin)，猪和狗的(de)基(ji)因(yin)数(shu)量(liang)也(ye)与之(zhi)相近，但(dan)这些(xie)基因的具(ju)体(ti)组成、功能以及(ji)它(ta)们是如何(he)被组织(zhi)和(he)调(diao)控的，则(ze)存在着微(wei)妙而关(guan)键的区(qu)别。一些基(ji)因在(zai)特定(ding)物(wu)种(zhong)中(zhong)可能发生了扩增(zeng)或丢失，或者在(zai)功能上(shang)发生了(le)特化，从而塑造(zao)了各自(zi)独(du)特(te)的(de)生理特(te)征(zheng)和行(xing)为模式。

尤(you)其值(zhi)得关(guan)注(zhu)的(de)是，非(fei)编码DNA区域在物(wu)种特异性方面(mian)扮演着更加重(zhong)要的(de)角色。这些区域(yu)可能包(bao)含(han)着复杂的(de)调控(kong)元件(jian)，它们决(jue)定(ding)了哪些基(ji)因在(zai)何时、何地、以何(he)种(zhong)强(qiang)度表达。人(ren)类的非编(bian)码(ma)区(qu)域可(ke)能承载着(zhe)高度(du)复杂的调(diao)控(kong)网络，这与我(wo)们发达的(de)大脑(nao)、精密的免疫系(xi)统以及(ji)长期的发育过程(cheng)息(xi)息(xi)相关。

猪(zhu)和(he)狗的(de)非编码区(qu)域，则可能(neng)在适(shi)应它(ta)们各自生(sheng)存环(huan)境(jing)、演(yan)化(hua)出特定(ding)优势（如猪的繁殖(zhi)能(neng)力，狗的嗅(xiu)觉和听觉能力(li)）方面发挥着(zhe)至(zhi)关重要的(de)作用(yong)。

DNA的“进化语言”：理(li)解我们(men)自己与“他者”

通过比较(jiao)人、猪(zhu)、狗(gou)的DNA，我们(men)不仅是在解读(du)一份份(fen)遗(yi)传物质的(de)序列(lie)，更是(shi)在阅读一部关(guan)于生命(ming)演化(hua)、物(wu)种分化以(yi)及(ji)适(shi)应性(xing)进化(hua)的宏(hong)大史(shi)诗。人类基(ji)因组的(de)研(yan)究，让(rang)我们(men)得(de)以(yi)窥(kui)探(tan)自身起源(yuan)、遗传(chuan)疾病(bing)的根源(yuan)，并为精(jing)准医疗(liao)提(ti)供了可能。而猪(zhu)和狗(gou)的基因(yin)组(zu)，则为(wei)我们(men)提供(gong)了宝贵(gui)的(de)“活体(ti)模型”，它(ta)们在(zai)医学研究(jiu)、药物开(kai)发、器官移(yi)植（异(yi)种(zhong)移(yi)植）等(deng)领(ling)域(yu)展现出(chu)巨(ju)大(da)的潜(qian)力(li)，有望解决(jue)当(dang)前医疗(liao)面临的诸多(duo)难题(ti)。

例(li)如，在心(xin)血(xue)管(guan)疾病的研(yan)究中(zhong)，猪(zhu)的心脏结(jie)构和(he)生理功能与人(ren)类非(fei)常接(jie)近，这(zhe)使得(de)猪成为研(yan)究心(xin)脏瓣(ban)膜疾病、冠(guan)状(zhuang)动(dong)脉搭(da)桥(qiao)手术等的重(zhong)要模(mo)型。同(tong)样(yang)，狗(gou)的嗅觉(jue)系(xi)统极(ji)其发达(da)，对某些(xie)疾病的早期检测（如癌症）具(ju)有(you)潜在的(de)应(ying)用(yong)价值。对(dui)这些物种(zhong)DNA的深(shen)入理(li)解(jie)，能(neng)够(gou)帮(bang)助我们更全面地(di)认(ren)识生(sheng)命的(de)共(gong)性与(yu)个(ge)性(xing)，从而在更广(guang)阔(kuo)的维(wei)度(du)上(shang)推(tui)动科(ke)学(xue)的(de)进步(bu)。

总而(er)言之(zhi)，人、猪(zhu)、狗的DNA，是(shi)生命多(duo)样(yang)性(xing)与(yu)统一性(xing)的生动写(xie)照。它(ta)们既(ji)是独立演(yan)化出独(du)特(te)形态(tai)和功能的载体(ti)，又是(shi)共同继承(cheng)自遥远祖先(xian)的(de)遗传(chuan)印记(ji)。对这(zhe)些DNA的深入探索(suo)，不仅(jin)是科学研(yan)究的(de)边(bian)界，更是(shi)我们(men)理(li)解(jie)生命(ming)本(ben)质(zhi)、拓展科(ke)技应(ying)用(yong)的(de)关键(jian)所(suo)在。

第二章：基因(yin)科技的“苹果”时(shi)刻——DNA解(jie)锁生命潜(qian)力与未(wei)来展望

在人(ren)类探索生(sheng)命奥(ao)秘(mi)的征程(cheng)中，DNA不(bu)再(zai)是(shi)高高(gao)在上(shang)的(de)神(shen)秘代码，而(er)是可(ke)以(yi)通(tong)过科技(ji)手(shou)段被(bei)“读(du)取”、“编(bian)辑(ji)”甚至(zhi)“重写”的活态信(xin)息。正如(ru)苹果公(gong)司颠覆了信息时代(dai)一样，基因(yin)科(ke)技也正(zheng)在(zai)以前所未有的力(li)量，深刻(ke)地改变(bian)着我们认识和改造生命(ming)的(de)方(fang)式，而智(zhi)能手机，特别是苹果手机，正(zheng)成为(wei)我们(men)连接(jie)和应(ying)用(yong)这(zhe)些(xie)前(qian)沿科技的(de)便捷入口。

DNA测序：生命(ming)密码(ma)的“读取”革命

现代(dai)基(ji)因测(ce)序技术的(de)飞速发展(zhan)，如同(tong)为生命(ming)科学领(ling)域装上了(le)一部(bu)“超高清摄像头(tou)”。过去(qu)需要(yao)耗费(fei)数年、数十亿(yi)美(mei)元的基因(yin)组测(ce)序，如今(jin)在苹果(guo)手机的(de)强大算(suan)力支(zhi)持下(xia)（通过(guo)各类专业(ye)App），已经(jing)可以(yi)在(zai)数(shu)小时(shi)内完成(cheng)，成(cheng)本也(ye)大幅(fu)降(jiang)低。这意(yi)味(wei)着(zhe)，我们能够(gou)以前(qian)所未有的(de)速度(du)和(he)精(jing)度，读(du)取人(ren)、猪、狗(gou)的(de)DNA序(xu)列。

对(dui)于人类而(er)言，全(quan)基(ji)因组(zu)测序(xu)正(zheng)逐(zhu)渐(jian)从实(shi)验室(shi)走向临(lin)床(chuang)，为疾病(bing)的诊断(duan)、预防(fang)和个性(xing)化(hua)治疗打开了新(xin)的大门。通过分(fen)析(xi)个体DNA中的变异信(xin)息，医生可(ke)以更(geng)准确(que)地判(pan)断患(huan)某(mou)种(zhong)遗传(chuan)性疾病的(de)风险，制定最(zui)适合(he)的(de)治(zhi)疗方(fang)案(an)，甚至预(yu)测药物的(de)反(fan)应。例如，在(zai)肿瘤治疗(liao)领(ling)域(yu)，基因(yin)测序能(neng)够帮(bang)助识(shi)别(bie)肿瘤(liu)的基(ji)因突变(bian)，从(cong)而选择靶(ba)向(xiang)药物，实(shi)现(xian)“精准打(da)击”，显(xian)著提高治疗(liao)效(xiao)果并减(jian)少(shao)副作用。

对于猪和狗(gou)，基因测序(xu)同样意义(yi)非凡。通过(guo)测序，我们(men)可以深入(ru)了(le)解(jie)不(bu)同(tong)品(pin)种猪(zhu)的优良(liang)性(xing)状(zhuang)（如(ru)生(sheng)长速(su)度、肉质、抗病能力）背后(hou)的(de)基因(yin)机(ji)制，从而(er)通过(guo)科(ke)学育种，培(pei)育出更(geng)具经(jing)济价(jia)值(zhi)和(he)饲(si)养效率(lv)的品(pin)种。在(zai)宠(chong)物(wu)健(jian)康(kang)领(ling)域，为爱(ai)宠(chong)进行基因检(jian)测，可(ke)以及早发现潜(qian)在(zai)的(de)遗(yi)传(chuan)性疾(ji)病(bing)，并(bing)采取(qu)相应的预防措(cuo)施，让(rang)它们(men)拥有(you)更健康(kang)、更长久(jiu)的生命。

苹果手(shou)机上的(de)各(ge)种基(ji)因检测App，正是将(jiang)这些复杂的(de)基(ji)因信息以直观(guan)易(yi)懂(dong)的方(fang)式呈(cheng)现给(gei)用户，使基因科技不(bu)再遥(yao)不可(ke)及。

基(ji)因(yin)编(bian)辑：生(sheng)命蓝(lan)图的(de)“修改(gai)”利器

如果(guo)说测序(xu)是(shi)“读(du)取”，那(na)么基因编辑(ji)技术(shu)，如(ru)CRISPR-Cas9，则无疑(yi)是(shi)“修改(gai)”生命蓝(lan)图的神来(lai)之笔(bi)。这项技术允(yun)许(xu)科学家们(men)精确地对DNA序(xu)列进行(xing)切割(ge)、插入(ru)或替换，从而(er)纠正(zheng)致(zhi)病基(ji)因、引入有(you)利性状，甚(shen)至创(chuang)造全新(xin)的生物(wu)功能。

在人类医学(xue)领(ling)域(yu)，基因编(bian)辑为治疗(liao)许(xu)多(duo)曾经束手无策的遗(yi)传性(xing)疾病(bing)带(dai)来(lai)了(le)希望(wang)。例(li)如(ru)，针(zhen)对镰刀型(xing)红细胞贫血症(zheng)、囊性(xing)纤维(wei)化(hua)等(deng)疾病，科(ke)学(xue)家们正在(zai)探(tan)索利用(yong)基(ji)因编辑(ji)技术(shu)，直接修复(fu)患者(zhe)体内致病基因(yin)，从而达到根治(zhi)的(de)目(mu)的(de)。虽然(ran)目(mu)前仍处于(yu)临(lin)床(chuang)试(shi)验阶段(duan)，但其(qi)前景(jing)无(wu)疑是光(guang)明的(de)。

在动(dong)物育种领域，基因编(bian)辑(ji)的应用也正(zheng)以(yi)前(qian)所(suo)未有(you)的(de)速(su)度(du)推进(jin)。通过(guo)对猪(zhu)的基因进(jin)行(xing)编辑(ji)，科学家们可(ke)以(yi)培育出(chu)对特定病毒（如猪蓝(lan)耳(er)病）具有(you)免疫力(li)的猪，大(da)大降(jiang)低养(yang)殖业(ye)的损失；也(ye)可以(yi)培育出(chu)肉质更(geng)佳、生长(zhang)周期更短(duan)的猪，提(ti)高生(sheng)产效(xiao)率。对于犬类(lei)，基因编(bian)辑可(ke)能(neng)用(yong)于排(pai)除某(mou)些(xie)遗(yi)传性(xing)疾(ji)病的(de)隐患，培育出(chu)更健康(kang)的伴侣(lv)犬。

苹果手(shou)机作(zuo)为信息(xi)获取和(he)交流的(de)平(ping)台，也(ye)在一(yi)定程度(du)上(shang)加速了基因编(bian)辑相关知识的(de)传播和应用的(de)普及，让更(geng)多人(ren)能够了解(jie)和关注这(zhe)项(xiang)技术的(de)发(fa)展(zhan)。

异种(zhong)移植(zhi)与再(zai)生医学：跨(kua)越物(wu)种的生命馈赠(zeng)

人(ren)、猪(zhu)、狗(gou)DNA的(de)相似(shi)性，也为(wei)异(yi)种移植(zhi)（Xenotransplantation）提供了(le)理(li)论(lun)基础。科学家们(men)正(zheng)在尝试(shi)利用基因编辑(ji)技术，对(dui)猪的基(ji)因进行(xing)改造，使(shi)其器(qi)官（如心脏(zang)、肾脏）在移(yi)植(zhi)到(dao)人(ren)体后(hou)，不易引(yin)起(qi)免(mian)疫排斥(chi)反(fan)应(ying)，从而(er)缓解当(dang)前器官捐(juan)献短(duan)缺(que)的困(kun)境(jing)。

想象(xiang)一下，未(wei)来，也许一只(zhi)经过基因(yin)优(you)化的猪，就能(neng)为人(ren)类提(ti)供一颗健康跳动的(de)心脏，这(zhe)无疑是生命科技(ji)的伟(wei)大(da)突破。

再生医(yi)学的发展(zhan)，也离(li)不开(kai)对(dui)DNA的(de)深(shen)入(ru)理(li)解(jie)。通(tong)过诱导(dao)多能(neng)干细胞（iPSCs）技(ji)术，我们可(ke)以将(jiang)体(ti)细(xi)胞重编程(cheng)回胚胎干细胞状态，再分(fen)化(hua)成(cheng)各种组织(zhi)和器官。而对DNA的(de)精确(que)调控，是实(shi)现高(gao)效、安全诱导重(zhong)编程的关(guan)键(jian)。

未来展(zhan)望(wang)：从“人or猪(zhu)or狗(gou)的(de)DNA播放(fang)”到生(sheng)命互联

“人or猪or狗(gou)的DNA播(bo)放(fang)”这个(ge)看(kan)似科(ke)幻的(de)标题(ti)，实则(ze)触(chu)及了基(ji)因(yin)科(ke)技的核(he)心(xin)——信息的解(jie)读、传(chuan)承与应用。借助苹果手机这样(yang)便捷的(de)智能终(zhong)端，我们(men)可(ke)以(yi)通过各类(lei)App，实(shi)时(shi)获取基因组(zu)学、生(sheng)物信(xin)息学前沿(yan)资讯，学习基因知(zhi)识(shi)，甚至参(can)与(yu)到科(ke)研(yan)众(zhong)包项(xiang)目中(zhong)。从下载(zai)基(ji)因数据(ju)到(dao)分(fen)析基因(yin)报(bao)告，再到了解基(ji)因编(bian)辑(ji)的最新进展，手(shou)机(ji)已(yi)经(jing)成(cheng)为我们连接生(sheng)命(ming)科(ke)学前(qian)沿的(de)“播放(fang)器”。

未来(lai)，我(wo)们可(ke)以预见，基(ji)因(yin)科技将(jiang)更加(jia)深入(ru)地融(rong)入(ru)我(wo)们(men)的(de)生活(huo)。个性(xing)化健(jian)康管理、疾病的(de)精准预(yu)防与治(zhi)疗、高效的(de)农业育种(zhong)、甚至对生(sheng)命(ming)本(ben)质更深层次的探索(suo)，都将(jiang)依赖(lai)于(yu)对DNA的(de)深(shen)刻理解和(he)巧妙(miao)运用(yong)。而苹(ping)果手机，作(zuo)为信息(xi)时(shi)代的核心(xin)载体(ti)，必将扮(ban)演更加重要的角(jiao)色，成(cheng)为我们探索、应用(yong)、乃(nai)至共(gong)同塑(su)造生(sheng)命未来的(de)关键(jian)工(gong)具。

生命(ming)，将如(ru)同精彩的(de)乐章(zhang)，在(zai)我们指尖的(de)“播(bo)放”中，奏(zou)响更加(jia)辉(hui)煌的(de)旋律。

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图片来源：每经记者 陈冬任 摄

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