破天机：基因编辑的惊人力量 - (EPUB全文下载)

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书籍内容：

版权信息
破天机基因编辑的惊人力量
著者：[美]珍妮佛.杜德娜　[美]塞缪尔.斯滕伯格
译者：傅贺
策划编辑：吴炜　李蓓　孙桂均　杨波
ISBN：9787571003289
目录
版权信息
序宫：巨浪涌来
上篇 工具
1.寻找解药
2.细菌的新防御机制
3.破译密码
4.指挥与控制
下篇 任务
5.CRISPR生物园
6.治病救人
7.盘算
8.接下来呢
尾声：新起点
致谢
献给我的父母：多萝西·杜德娜（Dorothy Doudna）
和马丁·杜德娜（Martin Doudna）
——珍妮佛·杜德娜
献给我的父母：苏珊妮·尼米赫特（Susane Nimmrichter）
和罗伯特·斯滕伯格（Robert Sternberg）
——塞缪尔·斯滕伯格
科学没有意识到想象力对它有多重要。
——拉尔夫·沃尔多·爱默生（Ralph Waldo Emerson）
序宫：巨浪涌来
梦里，我站在海边。
左右两侧的沙滩上，黑白相间的沙子沿着海岸线向远方铺开，围出一个海湾的轮廓。这时，我意识到，这是夏威夷岛的海岸线，是我长大的地方：西洛湾。每逢周末，我和小伙伴都会来这里，看皮划艇比赛，捡贝壳，不时也会在岸上捡到日本渔船落下的玻璃珠。
但是今天，没有小伙伴，没有皮划艇，也看不到渔船。海滩空无人影，水面波澜不惊，安静到有点不自然。在水天交界处，天光与海水嬉戏，这似乎缓解了我的恐惧——自从懂事起，我就一直怀着这种恐惧。事实上，西洛岛的每一个居民，无论年龄大小，都有这种恐惧。我们这代人在成长过程中没有经历过海啸，但是我们都见过海啸的照片。我们知道，西洛岛正处于海啸途经的地带。
果然，远远地，我看到了一排浪花。
一开始它很小，但每过一秒它都在变大，我眼看着它开始耸立，直至白浪滔天。在它后面，还有更多的浪，向海岸涌来。
我吓坏了——但随着海啸临近，我的决心战胜了恐惧。我注意到身后有一间小木屋，这是朋友普阿的家，屋子前面有一堆冲浪板。我抓起一个，跳进海里，滑进海湾，绕过防波堤，一头扎进浪花。我成功躲过了第一个大浪，没有被它掀翻，等我从浪的另一头出来的时候，又沿着第二道大浪往下滑。这时，我看到了一片美景——近处的白山，远处的长山，耸立着，直入云霄，似乎在保护着海湾。
我一个激灵后醒来，意识到自己正躺在加利福尼亚伯克利市的家里，与夏威夷远隔数千英里（1英里≈1.6千米）。
这是2015年的7月，当时正是我这辈子至今最兴奋难当的一段日子，我开始经常做这样的梦。回头来看，梦境的深层含义不难理解。当然，海滩是想象出来的，但是波浪，以及它们激起的情绪跌宕——恐惧、希望、惊叹——却无比真实。
我叫珍妮佛·杜德娜，是一位生物化学家，职业生涯的大部分时间都是在实验室度过的。我研究的课题，除了本领域的专家，外人知之甚少。不过，在过去五六年里，我进入了生命科学里一个划时代的研究领域，它的进展之快超乎想象，研究成果也迅速从学界转化到社会。我和同行惊叹于它的巨大力量，这丝毫不亚于我梦中的海啸。不过，这一次的巨浪，我也曾为它推波助澜。
几年来，我参与筹建过几个生物公司。到了2015年夏天，它们的成长速度远远超出了我的想象。但是，这个领域的影响力远不止于此，因为受影响的不仅仅是生命科学，更是地球上的所有生命。
本书讲述的就是它的故事，也是我的故事，更是你的故事。因为很快，它就会影响到你。
数千年来，人类一直在不断地改造自然界，但是从未达到今天这么剧烈的程度。工业化导致的气候变化正在威胁全球的生态系统，再加上其他的人类活动——它们共同导致了物种的加速灭绝，地球的生物多样性锐减。种种变化促使地质学家提议，把这个时代叫作“人类世”。
与此同时，生物世界也在经历着由人类引起的深刻变革。数百万年来，生命遵循着演化的原理而演变：生物随机产生一系列的遗传突变，其中一些为生存、繁殖和竞争赋予了优势。事实上，直到最近，我们人类也一直被演化塑造。自从一万多年前农业出现，人类就开始通过选育动植物撼动演化的进程，但是演化需要的原材料，即，一切遗传变异背后的DNA（脱氧核糖核酸）随机突变，仍是自发产生的，人类的意志尚且干涉不到它们。因此，人类改造自然的能力是有限的。
今天，情况已大为不同，科学家已经完全有能力控制遗传突变了。科学家可以使用强大的生物技术来修饰活细胞里的DNA，甚至改造这个星球上所有物种的遗传密码。在诸多基因编辑的工具中，最新，也可能是最有效的，当属CRISPR-Cas9（简称为CRISPR）
[1]

。有了CRISPR，生物体的基因组（生物体的全部DNA内容）就变得像文本一样可以被编辑。
只要科学家知道了某个性状的基因，我们就可以利用CRISPR在它的基因组中插入、编辑或删除该基因。这比目前其他任何基因操作（gene-manipulation）技术都更简单有效。几乎一夜之间，我们发现自己站在了一个新时代的起点：在基因工程的领域，只有想不到，没有做不到。
目前，科学家已经在动物身上使用了这种新型基因编辑工具，并且取得了许多进展。比如，科学家利用CRISPR制造出了一种“基因增强版”的小猎犬，它肌肉发达，像是犬类里的施瓦辛格，而科学家改变的只是参与控制肌肉形成的基因的一个碱基对。在另一个例子里，通过抑制猪的身体里对生长激素起反应的基因，研究人员制造出了迷你猪，它像家猫一样小，可以作为宠物出售。科学家也在陕北山羊身上进行了类似的实验，使用CRISPR编辑了它的基因组，同时提高了肌肉含量（这意味着更多的肉）与含毛量（这意味着更多的山羊绒）。通过CRISPR，遗传学家已经把亚洲象改造得越来越像猛犸象，或许有朝一日会复原这种已经灭绝的动物。
与此同时，在植物界，CRISPR也已经被广泛用于改造农作物的基因组。这为农业革命铺好了道路，将进一步显著提高人们的饮食质量，确保世界粮食安全。通过基因编辑，科学家已经制造出了抗病水稻、晚熟番茄、脂肪酸水平更健康的大豆，以及含有更少神经毒素的土豆。在实现这些目标的时候，食品学家并没有依赖杂交技术，而只是稍微调整了植物基因组的少数几个碱基对。
基因编辑 ............

书籍插图：

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