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走进遗传发育所

来源:中国科学报
摘要:中国科学院下属的遗传与发育生物学研究所(IGDB)有三个园区,分别在奥运村园区、中关村园区和河北石家庄,处处充满生机、安静美妙。研究所里的人是在遗传与发育生物学领域里探秘的科技工作者,是与各种各样的生命打交道、对话、写成故事,并且用到实践中让我们的生活变得更美好的一群人。当然不是,秘密在于瓶瓶罐罐中有......

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中国科学院下属的遗传与发育生物学研究所(IGDB)有三个园区,分别在奥运村园区、中关村园区和河北石家庄,处处充满生机、安静美妙。研究所里的人是在遗传与发育生物学领域里探秘的科技工作者,是与各种各样的生命打交道、对话、写成故事,并且用到实践中让我们的生活变得更美好的一群人。他们聪明、勤奋、热爱自己的工作。

 

 

 

假如你深夜造访,你可以在茫茫夜幕下看到科研大盒子楼上一个个明亮的小格子,小格子里面是不知疲倦晃动着的摇床、颠来倒去的各种大小的瓶瓶罐罐、“嗡嗡”作响的笨重的冰箱等等看起来并没有什么意思的家伙和在它们之间穿梭忙碌的他们。这些“等等”,难道就是让他们废寝忘食、乐此不疲的所在吗?当然不是,秘密在于瓶瓶罐罐中有比女巫药水还要神奇的细胞、基因、蛋白质,摇床的左右上下能晃出一个神奇的世界,而笨重的冰箱里有入睡的宝贝也有正在发生的变化……这些可以帮助他们像是和上帝对话般了解生命,做出许许多多让这些魔法药水变幻出生命真相并让生活更美好的了不起的事情,尤其是在“农业”和“人口健康”这两个方面,他们从人们肉眼看不到的“细胞、基因、蛋白质……”着手研究,却可以为国家的富强和人民的幸福作出贡献。

 

 

 

细胞  

 

 

“细胞是生物体结构和功能的基本单位。”没有细胞,就没有我们的生命世界。研究小小的细胞往往为我们解决的是重大的问题。

 

 

 

例如,大约100兆的细胞,有着不同的种类、功能和喜好,组成不同的器官,成就一个完整的人体。任何一部分受伤,都会影响人体的健康。“脊髓损伤是临床上常见的严重中枢神经损伤,脊髓损伤修复是现代医学的重要难题。”在脊髓受损修复的研究中,IGDB的科学家想办法通过多种策略的联合应用,“营造出适合神经再生的环境,还通过三维培养的技术将皮肤细胞转变成神经干细胞,这些实验成果是我们解决这个难题的道路上的重要突破和进展”。

 

 

 

基因  

 

 

细胞里有一种特别的物质——基因,成分是脱氧核糖核酸,由A、C、G、T组成,有一个简单的称呼叫它作DNA,它的样子像是旋转楼梯,一条长长盘旋着的双螺旋延伸而去,携带着诸多的生命秘密,它决定着细胞是什么样的细胞,是“遗传的物质基础”。

 

 

 

基因是生命的密码,解密这些密码能够帮助我们更好地理解生命的各种生理过程。“IGDB植物细胞与染色体工程国家重点实验室小麦研究团队首次完成了小麦A基因组的测序和草图绘制,比较全面地揭示了A基因组的结构和表达特征,对未来深入和系统地研究麦类植物结构与功能基因组学以及进一步推动栽培小麦的遗传改良具有重要理论意义和实用价值。小麦A基因组测序和基因组图谱绘制的完成,将为科研工作者研究小麦驯化史提供一个全新的视角,并为多倍体小麦基因组的测序分析提供了二倍体基因组参照序列。注释出的基因信息和分子标记有助于加速小麦的遗传改良,对保障粮食安全和农业可持续发展具有重要作用。”

 

 

 

蛋白质

 

 

 

细胞内最重要、最复杂的化学物质——蛋白质,细胞的结构离不开它,细胞的各项活动、功能都离不开它,它由氨基酸组成,氨基酸的种类和排列顺序听从于上述DNA指令。

 

 

 

了解这些生命的元素,通过这些基本元素来影响生命体现的性状,实现我们的农业需求和健康需求,也许是关于高产的水稻,也许是关于受损神经的再生,也许是关于不畏严寒游在两极的鱼……有与植物相关的、与动物相关的,还有与人类疾病相关的,都和我们的生活密不可分。

 

 

 

然而,做科研就像猜谜或拼图游戏,有的时候猜得对有的时候未必能对,所以,实验室大楼里瓶罐中的数据需要实践和时间的检验。IGDB建立了一系列育种中心、育种基地,也与医院建立了合作,让实验室数据能够来到祖国的土地上,放在真正的临床病例中,通过验证收获真正的能够用之于民的科研成果,带来看得见的丰收和健康。2006~2011年,IGDB培育了小偃81、科农199等一批重要的作物新品种,让科研基金能够取之于民,用之于民,让科学家的成果不只拥有高水平的论文,也有写在大地交给人民的答卷。

 

 

 

科研猜谜,这个谜实在是太难了,所以,需要团队协作。一个人得到一点信息,拼上一块图板,很多人的力量联合在一起,就可以画出一幅图,讲一个更好的故事,甚至解决一个重要的问题。比如,IGDB的科研人员分为几个中心,基因生物组学研究中心、分子农业研究中心、发育生物学研究中心、分子系统研究中心和农业资源研究中心,这样他们分别在几个大的拼图板上共同努力,尽可能地在生命世界的神秘拼图上显现真相,并让真相服务于我们的生活。

 

 

 

为了认识和解决自然界和生活中的很多很多问题,有数不清的谜要猜,你想参与进来吗?非常欢迎你走进IGDB。你可以选择接受相关专业的高等教育从而获取更多的知识和技能以便能加入到科研队伍中,你也可以选择帮助这些科研人员更好地工作,或者你也可以像我一样,期待着新的故事,倾听他们的故事,并把这些拿来与大家分享。当然,如果既能发现故事又能给大家讲故事,那样的你一定是最棒的了。

 

 

作者: 2013-8-29
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