发布时间: 2016.11.11 来源:超级管理员
记者 陈明明
浙江大学生命科学学院431号房间,是严庆丰教授的实验室。2012年3月的一天,记者走进了这里。
推开实验室的门,里面整齐排放着一排排的仪器,十多个学生正在做着实验。“他们是我带的硕士生和博士生。”严庆丰边介绍边走到里间,那里是他的办公室,学生有什么问题可以随时找他探讨。
“有的人打一针庆大霉素就耳聋了,有的人打很多针却不会,这就是因为每个人的基因不同,导致了与疾病的不同关系。”严庆丰以这个形象的例子解释了他目前的研究方向:遗传学。
生命是遗传和环境共同作用的结果
“遗传就是老祖宗说的‘种瓜得瓜、种豆得豆’、‘老鼠的儿子会打洞’。”严庆丰对于遗传学的讲述,就像给学生上课一样深入浅出,“孩子像父母,是因为遗传了父母的基因,我们说的白皮肤、黑皮肤,蓝眼睛、黑眼睛,也都是由基因决定的。”
这个说法的本质是:遗传是由物质(基因)传递的。“基因学说”来自于美国,和浙江大学有着深厚的渊源。1937年,谈家桢从美国求学回来,在浙江大学建立了第一个遗传学专业。
遗传的另一个观点是前苏联的“环境说”,认为遗传是由环境影响的,类似于《晏子春秋》中“橘生淮南则为橘,生于淮北则为枳”。
严庆丰则认为,“基因学说”是内因,“环境说”是外因,也就是说生命是内因和外因共同作用的结果,“内因是主要的,外因则会产生一定影响。”
这就可以解释,橘生淮北为枳,而不会成为豆子、西瓜。
从求学到研究,严庆丰一直没有离开过生物学,“研究得越深,研究的范围就越窄。”现在,他研究的领域是基因,当今最前沿的生命科学。
“医学上的各种病,除了外伤,都能从基因上找到根源。”严庆丰打了个比方,正常的心脏会自主收缩,如果一个基因突变,排列紊乱,那么人就生病了。
严庆丰现在的研究是:一种基因决定了哪种或哪几种疾病,一种疾病是由哪种或哪几种基因造成的。
这就要提到一个专业名词:线粒体。
寻找线粒体基因与疾病的关系
说线粒体之前必须先说细胞。
地球从无机世界到有机世界,从小分子到大分子,细胞出现才是生命开始,细胞是生命的基本单位。
人类生命的孕育也是这样,精子和卵子结合成受精卵就是一个细胞,然后1变2、2变4、4变8……不断分裂,胎儿也就不断长大。
再详细地说就是:细胞的遗传信息除了细胞核基因之外,还包括线粒体基因。其中,每个细胞只有一个细胞核,每个核基因携带有3×109““遗传密码”;而不同细胞含有的线粒体数目不一样,比如卵子中含有几万个线粒体,而精子中几乎没有线粒体,每个线粒体基因仅含16569个“遗传密码”。
从这里可以说明两个基本的事实:一是人类的遗传主要是由细胞核的核基因决定的,这是稳定的,不变的,这也是孩子和父母相像的原因;二是母亲传给孩子的遗传信息超过父亲,因为受精卵的粒线体基因几乎都来自母亲,一些疾病也就会通过“外婆——母亲——女儿”这样的母系来传播。
普及了这些基础知识后,严庆丰才正式讲到线粒体的重要性,“它调控细胞的生存和死亡,其功能缺陷与心血管、糖尿病、肿瘤、耳聋、神经肌肉疾病和帕金森综合征等多种疾病密切相关。”
像庆大霉素一针致聋,是抗生素和线粒体突变基因结合引起的。这样的毒素对耳朵特别敏感,因为像肾脏的毒素可以及时排出,而耳朵却只能进不能出,所以对耳朵的伤害特别大。
全国有3千万人耳聋,跟遗传相关的耳聋有5%是由线粒体基因突变引起的,算起来就有150万。“这些是可以避免的,比如母亲有这种病,那女儿就要注意,不要去接触那一类药可能就没事了。”严庆丰说。
“目前线粒体基因16569个核苷酸的组成已经完全清楚了,但是哪个线粒体基因突变与哪种疾病的关系还没有清楚。”这也是严庆丰目前正在研究的领域,打个比方说,哪几个线粒体基因突变与耳聋有关,哪几个线粒体基因突变与心脏相关,并不是完全清楚。
如果研究清楚一种线粒体与一种疾病的关系,就可以用药物把它修饰回来,也就达到了治病的目的。
正因为不清楚,严庆丰在研究中体会到了乐趣,“发现别人没有发现的现象,找到解决的方法。提出问题的能力对研究更重要。”
用科学的思维向学生传递对生活的思考
浙江大学是一所研究型的大学,虽然科研任务繁重,严庆丰还是要一周上三次课。
“我喜欢上课。”严庆丰教给学生的不仅是专业知识,还有他从自己的研究中得出的对生活和社会的感悟,“给他们引引路,告诉他们对生活的思考。”
这样的思考往往来自于他的研究对象——基因。
在严庆丰看来,基因研究的一个目标是防病、治病,“在清楚基因的基础上,去修改它、订正它,这样人就没有了毛病。”
当然,把基因研究清楚之后,人类不可避免地会做的一件事就是,把全世界人种中的优良基因拼接在一起,造出一个全能战士。“那时人不仅是地球的主人,还是宇宙的主人。”严庆丰说,这样的“人造人”从理论上讲是可能的,但是还需要非常漫长的道路,更会冲击到许多伦理、法律等社会问题。
研究到这个份上,虽然不能穷尽生命的奥秘,但起码已经看清了生命的本质。回到当下,严庆丰对现实就有了更通透的看法。“换一种思考,不要有好的基因、坏的基因的概念,基因本身没有好坏之分。”由此,严庆丰向学生传递了“包容”的思想,这个“包容”不是来源于道德说教,而是来自科学的分析:生命在后代传递过程中,一个是遗传,一个是变异,这就决定了基因的多样性;也正因为基因的多样性,世界才丰富多彩,并且适应环境而生存。
严庆丰由此延伸出另外一个观点:保护生物多样性,就是在保护人类的未来。因为再强大的物种,都有可能消亡。而要保护生物多样性,当前就是要保护环境。
像这样对于基因的思考,已经潜移默化地影响了严庆丰,并一如既往地以科学的思维来给学生“传道、授业、解惑”。
人物名片
严庆丰
男,1968年生,龙游人,博士,浙江大学生命科学学院教授(博士生导师),浙江大学遗传学研究所副所长。系“教育部宝钢教育基金全国优秀教师奖”获得者,入选“教育部新世纪优秀人才”和“浙江省新世纪151人才”。曾荣获国家级教学成果奖二等奖,浙江省科技进步奖三等奖等。先后主持国家重大科学研究计划课题、新世纪优秀人才支持计划、国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、浙江省科技计划项目等。