世纪生命科学研究的重大突破

(一)1953年两大震撼事件

20世纪50年代,生命科学研究不仅从总体上进入了有史以来的最高潮,而且于1953年表现出两件极具震撼效应的重大事件。其一,美国年轻学者米勒首次进行生命起源的模拟试验,在实验室模拟原始地球还原性大气中的放电,合成了氨基酸等有机物,为用模拟实验研究生命起源开辟了道路;其二,美国沃森和英国克里克提出DNA结构的双螺旋模型,圆满地解释了DNA作为遗传物质的功能,开创了分子遗传学的新时代,克里克并提出DNA指导蛋白质合成的“中心法则”。

(二)50年代以后生命科学的伟大胜利

人们自20世纪50年代以后在其他方面的生命科学研究也不断取得重大胜利,比如:美籍俄国人伽莫夫首次提出遗传学的“三联密码说”,并根据对三联体密码的假设提出由3个核苷酸组成三联密码对应1个氨基酸的设想,认为应有64个密码子。中国童第周等在30年代对文昌鱼和海鞘卵子发育研究的基础上,研究认为文昌鱼在发育类型上基本与海鞘相同,但其整合能力却要大得多,进而支持文昌鱼在动物进化中的地位。华裔美国人张明宽率先获得世界上第一个哺乳动物体外受精成功的“试管兔”,为“试管婴儿”的研究奠定了科学基础。由国际科学联合会理事会(ICSU)制定的“国际生物学计划”开始执行,其主要目的是合理利用生物资源,探索其再生产的基本规律,这方面的研究至1974年结束。尔后,联合国教科文组织又制定“人与生物圈”计划,以进一步研究自然界和社会相互作用的基本规律。中国纽经义等完成了牛胰岛素的人工合成,这是世界上首次人工合成的第一种蛋白质。美国P.伯格把猴细胞病毒SV40的DNA与λ噬菌体的DNA在体外重组成功,创立一系列基因分离和连接技术,DNA重组技术于此诞生。科学家以其包括393个限制性片段长度多态性(RFLPs)为标识,绘制出首张比较完整的人类基因组连锁图,此连锁图包含了人类基因组95%的基因。人类基因组计划工程启动,美国国家卫生研究所和能源部确定了在人类基因组工程第一个5年中预计实现的目标。这些目标中包括完成人类基因组图谱和弄清人体DNA中约32亿个核苷酸的排列顺序;完成与生物学研究密切相关的其他生物的基因组图谱和排序,这些生物包括大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇和老鼠;开发分析DNA的技术,如向研究界发放遗传信息和提供使用信息的工具、开发用于大规模DNA分析的软件;以及研究人类基因组工程中伦理、法律和社会关系问题。英国罗斯林研究所的科学家利用成年动物体细胞,用电流刺激细胞和未受精的卵子融合,培育出第一个体细胞克隆的哺乳动物绵羊“多莉”。公元2000年,人类基因组计划相继宣布,人类基因组草图完成……。