1845年创刊的《科学美国人》杂志是全球科普媒体第一品牌。创刊165年来，读者遍及全球，在20个国家和地区出版发行，18种语言同步传播。迄今为止，已有145位诺贝尔奖获得者为《科学美国人》撰稿，传播科学的理念与思想精华。《环球科学》是获《科学美国人》独家授权的中文版杂志，内容涉及天文、地理、生物、人类、自然、间、医学、电子等科学领域，见证了科学、技术、商贸等领域的最新发展状况。《第一科学视野》丛书精选了《环球科学》杂志近年来的精华内容，并进行重新整理、编排，是社会各界深入了解科技最新发展与前沿动态的绝佳指南。《遗传与基因》是其中的分册，用全方位的视角和先进的理念呈现了人类在遗传与基因科学方面取得的最新研究成果。

随着科技的发展，人类在遗传和基因方面的研究越来越深入：如何创造没有DNA的生命，人为什么能成为人，谁决定了你的智力，怎样破译癌症密码，如何修复基因缺陷……这些以前想都没有想过的问题现在成为人类研究的重点。这本《遗传与基因》不仅对上述问题做了详细的阐释，而且用全方位的视角和先进的理念呈现了人类在遗传与基因科学方面取得的最新研究成果，《遗传与基因》是相关领域的研究人员和科普爱好者的高品质读物。

创造没有DNA 的生命

山中伸弥：为细胞重新编程

DNA 条形码分类物种

生命的源头

现代人身世之谜：DNA 记录人类迁徙路线

人为什么能成为人

本能来自父亲　智慧来自母亲

基因决定性格

谁决定了你的智力

谁拥有你的基因

长寿基因挑战寿命极限

沉默突变并不沉默

DNA 中的酒瘾开关

基因食谱的骗局

让霍金重新站起来

根治乳腺癌

寻找血吸虫疫苗

癌症病因的最新讨论

破译癌症密码

追击亨廷顿病

克隆技术的末日

克隆简史

会玩游戏的DNA 计算机

1000 美元测出你的基因组

基因诊断时代呼之欲出

修复基因缺陷

DNA 揭示猫的世系图

生物学史上最著名的张冠李戴

假基因的真面目

组装生命的生物工厂

当历史学家为干细胞研究撰写编年史时，山中伸弥(Shinya Yamanaka)很可能是作为一个“和事佬”载入史册：这位日本科学家用一种前所未有的方式，终结了胚胎千细胞领域旷日持久的伦理之争(要获取胚胎干细胞，往往需要破坏胚胎)。2007年，两个研究小组证明，通过基因重组，人类的普通皮肤细胞可以重返千细胞状态，其中一个小组的负责人正是山中伸弥。由皮肤细胞产生的干细胞叫做诱导多能干细胞(indticed plunpotent stem cells，iPS cells)。

46岁的山中伸弥喜欢整洁，像一位军人。在日本京都大学前沿医学研究所，我看到了他的办公室：很小很简陋，但出奇的干净整洁。站在办公室里，你很难把这间屋子的主人与万众瞩目的iPS细胞联系在—起。也许在未来某一天，这间办公室会多出一枚代表科学界至高荣誉的诺贝尔奖童。山中伸弥扫视了一下自己的办公室，对我说：“就在办公室下方10米，有一个房间我从来没有进去过，因为没有政府的许可，我无权进入。在那间屋子里，存放着日本境内唯一一个取自人类胚胎的干细胞系。”

尽管在名义上，日本政府允许使用胚胎干细胞，但在实际操作中，人类胚胎干细胞的获取和使用都受到非常严格的限制。为了获准使用胚胎干细胞，研究人员往往要花费一年时间，来办理各种申请手续。

在日本，不仅科学氛围沉闷，研究人员还受到很多规则的束缚。不过，山中伸弥却意外成为这种科学文化的受益者。最初，他只是大阪的一位整形医生。20世纪90年代中期，他决定前往美国格拉德斯通心血管疾病研究所(Gladstone Institute Of Cardiovascular Disease)做博士后，从事小鼠癌症相关基因的重编程研究。到那里后，山中伸弥发现美国简直就是“天堂”。不仅容易接触到胚胎干细胞系，并且经费充足，可以和很多顶尖科学家交流。而在日本，他四处碰壁。山中伸弥回忆说：“做完博士后研究回到日本时。我丧失了全部动力：资金少得可怜，优秀科学家屈指可数，我还得亲自饲养近1000只小鼠。”

他陷入绝望，险些放弃研究重回手术室。好在有两件事激励着他继续留在科学界：一封邀请函及时到来，邀请他担任日本奈良科技研究所一个小实验室的负责人；美国威斯康星大学麦迪逊分校的詹姆斯·汤姆森(James Thomson，另一个制造iPS细胞的研究组的负责人)分离出了第一代人类胚胎干细胞。

汤姆森分离出胚胎干细胞后，很多研究人员试图控制这些细胞，让它们分化为特定细胞类型，以替代病变或受损组织，从而改进现有医疗手段。山中伸弥说：“对于这样的研究，我们实验室根本不具备竞争力，所以我想，反其道而行之或许是条出路——不是让胚胎千细胞变成什么，而是让别的东西变成胚胎千细胞。”1997年，英国科学家伊恩·威尔穆特(Ian Wilmut)成功克隆出多利羊，给了他很大启发：“我们从中了解到，即使是完全分化的细胞，也能回到类似胚胎千细胞的状态，但我们同时也认为，要实现这个目标，需要漫长的研究过程——可能要花二三十年。”

然而，山中伸弥只花了不到10年时间。为了解决胚胎干细胞研究中的两个关键问题，山中伸弥变得千劲十足。一个是细胞来源问题。他曾参观过一个朋友的生殖学实验室，在显微镜下看到了早期胚胎。尽管他强调不反对利用胚胎千细胞拯救病人，但脆弱的初生生命仍打动了他；另一个问题是，胚胎千细胞移植到人体时，免疫排斥可能危害健康，而来自病人自身的iPS细胞分化出的细胞，就不会产生这样的副作用。

山中伸弥开始研究小鼠胚胎细胞如何保持多能性，以便能分化成身体里的任意细胞类型。他猜测，小鼠胚胎可能含有一些特殊蛋白质，这是成熟细胞所没有的。如果将相应基因(尤其是控制其他基因活性的转录因子的基因)插入普通皮肤细胞的染色体中，也许就能使皮肤细胞转化为胚胎干细胞。  经过4年试验，他发现了24个因子，将它们转入普通小鼠的成纤维细胞，并经过合适的培养步骤后，就可以生成与千细胞相同的多能细胞。山中伸弥检测了每一个因子，发现任何因子都无法单独发挥作用，只有4种因子的组合才能完或这—任务。2006年，他在《细胞》(cell)杂志上发表了一篇里程碑式的论文，介绍了编码上述4种因子的基因：Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4。

这篇文章震惊了全世界，也促使科学家产生了更为大胆的想法：人类细胞是否也能像小鼠细胞一样重返千细胞状态？2007年，山中伸弥和汤姆森的研究小组几乎在同一时间宣布，他们利用此前发现的4种转录因子(分别由Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4编码)，成功制造出人类iPS细胞。尽管汤姆森表示“我们的实验非常简单，很容易得到相似结果”，但其他科学家仍然认为，这一重大突破好比点石成金。P14-15