在与病毒的斗争历程中，科学家们学到了什么？

如果把所有的病毒列出来，人类生长史看上去就是一部与感染病做斗争的历史：天花病毒、甲流病毒、登革热病毒、SARS冠状病毒、埃博拉病毒等，都曾夺走人类大量的生命。这些直径约10-300纳米之间的微生物，在人类不经意间就可以完成一次入侵。但在科学家们找到抗生素、发现疫苗以后，这些疾病可以说多数已经被控制住了。

而我们人类大部门的疾病都是由先天或后天的基因突变引起的，好比胎儿出生缺陷、遗传代谢性疾病、各种癌症等，每小我私家身上的基因都是不完美的，每一小我私家都可能因为基因缺陷而患病，这类疾病现在怎么治疗呢，这就要说到“病毒”。

任何一个生物体都是由基因组成的，基因是所有生命的底层逻辑。在生命科学蓬勃生长的21世纪，基因科学应该成为每小我私家的知识。

在与病毒的斗争历程中，科学家们学到了什么？

第一，使用细菌的免疫系统。

湛庐文化供图

2012年，科学家发现细菌用来反抗噬菌体的免疫系统很厉害。有4位科学家把细菌的这套基因武器乐成地革新成了基因编辑系统，可以用来改变基因，改变DNA序列。这套基因编辑系统很是强大，可以修改动植物的基因，最终我们也可以用基因编辑的方法来修改基因缺陷，还可以为人类治病。

第二，使用病毒来造福人类。

病毒始终是人类康健的大敌，那么有没有可能化敌为友，让病毒为我所用呢？

湛庐文化供图

病毒是一类能对人体细胞及其它动物细胞举行有效熏染的微生物，病毒的本事是把自己的基因高效地放到宿主细胞里去。所以，病毒现在已经被科学家们革新成为举行基因治疗的主要递送工具。

好比，有一些人患有因先天性基因缺陷引发的遗传病，包罗眼睛、血液、免疫细胞都有基因缺陷。科学家们就使用病毒的特点，改装病毒的基因组，不让病毒自己复制，把坏的基因都删掉，把好的基因装进去，然后用病毒作为载体，就像一辆小货车一样，拉着正常的基因送到病人体内来给人治病。从2016年到2019年，用革新过的这种无害病毒作为载体的基因药物，已经被用于疾病治病，有许多基因治疗的药物已经上市了。

人类如何使用基因革新生命，治愈“不治之症”？

100年前，人类社会的最大威胁是细菌和病毒引起的感染性疾病，在找到抗生素、发现疫苗以后，这些疾病已经完全被控制住。现在，因基因缺陷导致的疾病成了人类最大的威胁。

在后信息时代的物质丰裕之时，人类社会前进的最大限制就是基因，因此科学家们正在利用基因，主动革新生命。人类对基因的革新有两个主战场：

第一个主战场是通过利用基因，增强生产力。

基因利用技术已经成了人类社会的重要技术气力之一，又被称作基因工程。基因工程有两个主要的应用场景，一个是让其他生物为我们生产卵白质药物，另一个是改变更植物的性状，为人类生产更多、更好的食物，好比种植广泛的转基因大豆和转基因棉花等。

基因工程在疾病治疗方面经由了两个时期。基因工程1.0时代，科学家运用重组DNA技术把基因转移给微生物，为人类生产卵白质药物，好比胰岛素。基因工程2.0时代，科学家把人体免疫系统的一系列基因转移到小鼠身上，让小鼠生产人类抗体，进而为人类的疾病治疗带来了革命性的影响。

基因工程1.0还不至于影响人类社会走向，但基因工程2.0就很厉害了，它能使用动物生产对人体很是重要的卵白质——抗体，这是与人类性命密切相关的新一代卵白质药物。

基因工程为人类疾病治疗带来了革命性的影响 | 图虫创意

什么是抗体呢？抗体是免疫系统用来反抗外来病原体的卵白质。每当病毒、黏性末了细菌入侵人体，我们的免疫系统就会记着这些入侵者，然后发生抗体。抗体需要有抗原的刺激才会发生。抗原和抗体之间的厮杀在人的一生中会发生许多次。

抗体有多强大？举个例子，只要小时候吃过一次小儿脊髓灰质炎糖丸，这辈子都不用担忧会得小儿麻木症。因为糖丸里含有被降低了活性的脊髓灰质炎病毒，这些病毒进入人体以后，不会使人生病，而会作为抗原，刺激机体的免疫系统发生抗体。机体有了针对脊髓灰质炎病毒的抗体之后，如果真的遇到脊髓灰质炎病毒入侵，抗体就会马上出征，尽职尽责地扫除病毒。

抗体药物在人类药物史上处于什么职位呢？在卵白质药物和抗体药物泛起之前，药物一直是用化学方法合成的。而掌握了基因工程技术之后，我们可以乐成生产卵白质药物，还可以用免疫系统的准确制导导弹—抗体来作为药物。

抗体药物现在仍未普及。抗体药物的生产历程很是庞大精致，现在还无法大规模量产，价钱也十分昂贵。基因工程的革命才刚刚开始，而它的未来与每小我私家息息相关，也是人类社会继续向前生长的又一庞大推动力。

抗体药物的生产历程很是精致，效用也十分强大 | 图虫创意

利用基因的第二个主战场是治愈疾病。

人类大部门的疾病都是由先天或后天的基因突变引起的。我们希望利用基因的一个重要原因，就是修复自身的基因缺陷，保持康健。

几百年前，医学界发现许多疾病是由上一代遗传给下一代的，因此将这些疾病归类为遗传疾病。自从发现了基因以后，人们知道了遗传疾病的病因就是基因缺陷。

科学研究发现，基因缺陷导致的疾病可以分为两类，一类是由于先天基因突变导致的遗传病，好比唐氏综合征。如果不做产前基因检测，25岁产妇产下唐氏患儿的概率为1/1300，而35岁产妇产下唐氏患儿的概率为1/300。另一类是由于后天基因突变导致的疾病，好比癌症。现在的基因检测手段绝大部门都用来检测先天的基因突变。

先天基因突变导致遗传性疾病 | 图虫创意

2012年，人类获得了一个可以准确革新基因的利器——基因编辑技术。

对于先天基因突变导致的遗传病，我们可以通过全基因组测序来发现患者遗传的基因突变，好比新生儿先天性耳聋和会导致失明的先天性视网膜细胞退行性病变，一旦发现病人，我们可以接纳全基因组测序的方法，找到孩子身上新发的基因突变，或者孩子遗传自怙恃的基因突变。

对于后天基因突变导致的癌症，我们需要通过最新的检测手段，如检测血液里的DNA碎片中具有的基因突变，资助患者对症下药。

科学家通过检测DNA碎片资助基因突变导致的癌症患者对症下药 | unsplash

任何一个生物体都是由基因组成的，基因是所有生命的底层逻辑。在生命科学蓬勃生长的21世纪，基因科学应该成为每小我私家的知识。

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