内容推荐 芸芸众生中蕴藏哪些造化之妙?基因组学、生命科学为何包含无尽魅力? 尹烨著的这本《生命密码(你的第一本基因科普书)》分为四部分,让大家从四个角度了解那些我们原本好奇却难以查证的生命科学知识。 思考生命发生的演化:可重温国宝熊猫“堕落”史,看看是什么基因“作祟”,让凶猛的上古神兽“沦为”呆萌系的代表;也可踏上大脑进阶之路,看人类如何借助大脑物质结构的演化,发起对理性的无尽追求。 感受科学诠释的美丽:一场花丛中的《甄嬛传》将会上演,植物为了传宗接代各显神通,其手段之丰富令人啧啧称奇;或者,莫以遗传物质多少论英雄,看看是不是物种越高等,基因组就越大。 关爱基因引发的不幸:“基因的诅咒”将道出缺陷基因密码给人类造成的痛苦与折磨,并展现基因科技为人类带来的光明与慰藉。 憧憬科技缔造的未来:干细胞到底能干啥?克隆人离我们究竟有多远?我们的状态还受肠道菌群的影响?生命的设计与构建正在走进现实,本部分将走进合成生物学的曼妙之境,那些充满想象力的基因科学应用前景定会让我们叹为观止。 作者简介 尹烨,“天方烨谈”基因电台和“尹哥聊基因”公众号的主创,也是科普圈、媒体圈、财经圈、科研圈颇受欢迎的生物界“名嘴”。华大基因CEO。大学毕业后加入华大,曾主持和参与了近百个国际基因组合作项目,在《自然》等国际知名学术期刊发表60余篇论文(含合著)。发起并支持狒狒/山魈基因组计划、大豆回家计划、生命周期表计划、狂犬病科研等公益计划。 健康面前,人人平等。2017年7月14日,华大基因在创业板上市,成为中国基因科技*股。他主张将科技力量与人性光辉融合,带领团队组织科技援藏,先后成立“华基金”“光基金”等公益基金,关注全球遗传疾病,致力于推动基因科技普惠人人。 目录 推荐序一 杨焕明 推荐序二 吴军 推荐序三 冯仑 推荐序四 梁冬 前言 第一章 思考生命发生的演化 假如地球只有一岁 人脑竟有6亿年 《大卫》的睾丸不齐,米开朗基罗的错? 核弹也炸不死的“活化石 穿越亿万年的凶神“鳄”煞 一匹被招安的“狼 天下谁人不识“喵 国宝熊猫“基因堕落”史 小白兔:失控的生殖狂 改变了人类大历史的小土豆 来自星星的我们? 莫以基因组大小论英雄 第二章 感受科学诠释的美丽 花丛中的《甄嬛传》 让福岛新生的向日葵 救活许仙的,只是个普通蘑菇? 这长脖子生灵竟然是“麒麟”? 牡蛎:潮起潮落间的王者 小龙虾是生物武器? 跟着青蛙看世界 大象为啥不得癌症? 这不是一“只”蚂蚁 千杯不醉的基因型,你有吗? “高处也胜寒”的秘密 怀孕三年半,只为生条鱼? 第三章 关爱基因引发的不幸 “天下无唐”有多远? 基因上无人完美 艾滋病:潜伏的红尘杀手 被狗咬了怎么办? 虚幻的僵尸?真实的瘟疫! 长者脑中的橡皮擦 别让“女人花”在宫颈凋零 我不愿,死在马拉松赛场 你的牛奶,我的泻药 如何给人体正确充电? 全麻会变傻?没这么简单 一针疫苗引发自闭症? 第四章 憧憬科技缔造的未来 基因测序仪:生命密码“翻译机 “送子观音”还是“技术恶魔”? 天赋基因检测靠谱吗? 万用干细胞的神奇 中枢神经再生之梦 克隆人即将到来? 生命竟也能合成? 猛犸象的起死回生 天网恢恢,还得NDA开口 “犯罪基因”真的存在么? 菌群:最亲密的朋友 回家吧!大豆 附录一 附录二 后记 致谢
序言 生命中的因和果 吴军硅谷投资人,丰元资本创始合伙人,计算 机科学家 非常荣幸在第一时间拜读了尹烨先生的新作《 生命密码》,并且为之撰写序言。这本书是我今年 读到的最通俗,同时也是最精辟的基因组学和遗传 学的科普读物。书中回答了人类长期以来一直关心 的一些本原性问题,比如,我们从哪里来,我们是 谁,并且准确地科普了当下很多热门话题,比如基 因检测、干细胞和克隆,等等。 对于大众来讲,这是一本“雪中送炭”的好书 ,即便是对于那些非常了解基因组学和遗传学的读 者,这本书也能引发他们深入思考。人其实一直非 常想知道我们从哪里来。从哲学层面来讲,是超自 然的力量创造了生命,还是大自然孕育了生命并且 帮助生命进行演化?对于这个问题,人类一直很困 惑。从生物层面来讲,虽然我们的祖先早就知道“ 龙生龙,凤生凤”“种瓜得瓜,种豆得豆”这种 后代和祖辈的相似性,但并不知道其中的原因 。也正因如此,“我们从哪里来”才成了人类的一 个终极问题。 当然,从19世纪中后期到20世纪初,随着演化 论和遗传学的诞生(达尔文《物种起源》在1859年 出版;孟德尔遗传定律在1865年提出,1900年被重 新发现),人们似乎找到了答案,但那些答案见仁 见智,依然无法解释很多生物学现象,比如,为什 么原本食肉的熊猫变成了素食者,而且只吃那些连 食草动物都不吃的、难以消化的竹子?为什么我们 和牙齿上的细菌都喜欢糖?为什么同样是牛奶,对 一些人来讲是营养品,对另一些人来讲则会产生很 大的危害?在人类了解遗传的密码,也就是基因后 ,这些问题便能得到很好的解释了。因此,《生命 密码》一书的一个看点,就是通过基因的演变历史 ,了解我们及地球上各种生物是从哪里来的,为什 么会有今天各种各样的习性。 每一个人都需要了解的第二个本原性问题是: 我们是谁。当然很多人会说,从个体上讲,我是我 父母的孩子,是我孩子的爸爸或者妈妈。而从整体 上讲,人类是万物之灵,是自诩地球之主的存在。 前一种说法没有错,但是一只猴子甚至一只青蛙也 可以说这样的话,因此这种说法不具有特殊性;后 一种说法其实是人类几千年来处于食物链顶端所产 生的一种不自量力的傲慢。在人类了解基因之前, 人们确实觉得自己比其他物种更高等、更复杂、更 先进,甚至认为不同的人种之间也有高等、低等之 分。 但今天,基因组学和遗传学告诉我们,这种傲 慢是没有根据的,一定程度上甚至是错误的。人类 染色体的数量并不比马或者驴子更多,人类基因中 碱基对的数量,甚至要比一些植物(如小麦)少得 多。人类在没有工具的情况下对环境的适应能力, 要远远低于很多其他物种。人类不过是自然界各种 生物中的一种而已,人类和黑猩猩或者倭黑猩猩在 基因上的相似性,要高于它们和其他灵长类动物( 如猴子)的相似性。而人类和香蕉、果蝇在基因上 的相似性甚至大于60%。因此,在宏观层面上,人 类所要做的,更多的是和自然界和平相处,而不是 统治世界。在个体层面上,我们身体的共生细菌数 量比人体自身的细胞数量还要多,细菌和我们一同 构成了我们的生命。一旦破坏了这个平衡,我们就 可能生病。因此,我们所要做的,不是像过去那样 试图杀死所有的细菌,而是跟细菌和平相处。 《生命密码》一书,不仅告诉我们关于基因的 这些知识,更重要的是让我们懂得生命中的因和果 。这让我想起了黑格尔的那句名言:“凡是现实的 都是合理的。”在所有的现实背后,都有过去的合 理性因素。理解了这一点,了解了基因对我们生命 的作用,我们就能坦然接受很多结果,更积极、更 健康地生活。 2018年7月20日,在尤瓦尔新书《今日简史》全 球首发仪式上,我和尹烨先生同台交流。当时我讲 ,未来,连接比拥有重要,合作比颠覆重要。尹烨 先生也深有同感,还提到了对《数学之美》《浪潮 之巅》等几本书的喜爱。作为世界知名的基因科技 公司——华大基因的CEO,尹烨先生是基因组学和遗 传学领域的专家,同时又是一个知识丰富、文笔极 佳的专栏作家,非常擅长深入浅出地介绍尖端科技 。阅读他的作品是一种享受,不但能够收获很多最 新、最准确的生命科学领域的知识和信息,而且能 够激发我进一步思考,让我对他讲述的道理反复回 味。 开卷有益,希望广大读者能够像我一样,喜欢 这本优秀作品。
导语 土豆是促成爱尔兰第一次移民潮的始作俑者? 兔子这种人畜无害的萌物差点毁了澳大利亚? 假如地球只有一岁,人从诞生到如今,到底占据这一年中的几秒? 银杏树有何基因秘密,让它屡次逃过生物大灭绝,屹立一万年而不倒? 熊猫这种骨骼清奇的上古神兽,为何成了只吃竹子的萌宠? 那些你想了解,却又无从问起的生命科学知识,在尹烨著的这本《生命密码(你的第一本基因科普书)》里触手可及。 后记 莫要辜负最美的时代 不是因为看到了希望才坚持,而是因为坚持才 看到了希望 从2002年大学毕业至今,我已经在华大基因度 过了16个年头。人的职场生涯能有几个16年?有人 对我说,你是幸福的,一毕业就能加入这么牛的组 织。但我加入华大时,华大远没有今天的江湖地位 ,开出的薪酬也是我拿到的所有offer(录取通知) 中最低的一个。那我又为什么独独选中了华大?是 因为创始人们不凡的远见与果敢打动了我,居然敢 以一家民营企业的身份“擅自”代表中国参加国际 人类基因组计划。我选择相信并坚持,选择同行而 非旁观,这是那个伟大时代给每一个人的最好馈赠 。 与其说我管理的是时间,倒不如说我管理的是 精力 很多朋友都很奇怪我为什么可以同时做这么多 事情,但我想说,每个人一天都只拥有24小时,时 间是一样的,但是效率却可以天差地别。基因领域 是个非常年轻的行业,我今年不到40岁,却可以算 得上是这个行业的元老级人物。 可能相比于业内其他管理者,我选择把更多的 时间放到团队建设上,即“育人”而非“做事”。 我选择把更多的私人时间放到自我能力的提升上, 比如健身和读书。一个人能做的事情总是有限的, 但如果能带动一群人一起做事情,且永远不要成为 这一群人的瓶颈,就可以达到事半功倍的效果。也 唯独这样,才能把一辈子活出别人几辈子的样子。 若问捷径,我觉得选对行、跟对人、读对书、 健好身是最重要的 从通信、IT和互联网这几波浪潮来看,每个奇 迹时代都交相辉映着“突破性的技术”和“英雄般 的人物”。我很庆幸投身工作之初,就能感受到那 处于基因组大科学工程浪潮之巅的波澜,以及紧跟 着基因测序技术迭代演进的汹涌澎湃。我更庆幸的 是,在华大基因的核心团队里,能在汪建和杨焕明 两位创始人的指引下稳步前行。可以说,我们如此 幸运地站在了巨人的肩膀上,参与并见证了这个行 业的崛起。 至于读书和健身,前者健脑,后者强身。对大 多数人来说,这两点恐怕是最可及、最可行的进步 方法。但在这两件事上花一天两天,是看不到效果 的,即便坚持一两个月,效果也不显著。只有十年 如一日,坚持读书、坚持健身并日益精进,你才会 发现,做与不做的结果是天渊之别。
书评(媒体评论) 陈黎芳,华为公司董事、高级副总裁 这世界上的书有很多,但有趣的人很少。初识 尹烨,他给我讲了两个故事。一个是关于我调整体 重很容易的原因,原来是我“养”了一肚子好菌群 ;另一个是关于“一夫多妻”的红鲷鱼:雄鱼死后 ,就有一条强壮的雌鱼变成雄鱼,以维系家庭。这 开启了我对生命科学的兴趣。尹烨的这本书一定会 引起更多人对生命科学的好奇,并点燃他们的求知 热情。生命的意义是什么?这是一个没有标准答案 的哲学命题。我们需要更多有趣的灵魂,带我们一 路从星辰寰宇看到灵长万物,洞察世界的尽头和生 命的本质。 胡晓明,阿里巴巴集团资深副总裁、阿里云总 裁 基因科技造福人类是华大基因的使命,但尹烨 在用心打理上市公司的过程中,深刻地感受到了让 生命科学流行起来的困难和迫切。科普即公益,他 抓住一切零碎时间读书、讲课,对自我要求极高, 每张PPT几乎都是精品。我想,只有热爱才会高产。 现在他又写了这本书,值得推荐。 田源,元明资本创始合伙人、亚布力中国企业 家论坛创始人兼主席 尹烨是一位企业家,更是一位难得的科普作家 。他的书引人入胜,我认为其中更有影响力的观点 是:“或许,在整个宇宙演化的138亿年间,也曾有 无数行星和地球一样,有过智慧生命的踪迹。人类 及目前推测出的大约870万种地球生命,在这浩淼宇 宙中、在这有限认知内,成了一棵‘独苗’。然而 ,这棵独苗是否能继续存在,前景并不明朗。人类 不曾经历前五次物种大灭绝,却有着造成大灭绝的 能力,特别是近期大量物种的灭绝主因都是人类活 动。”像这种超大历史尺度的思维,对于我们树立 正确的世界观是非常有意义的。正如尹烨所说,我 们应当明白,人类之于万千物种不过沧海一粟。对 自然怀有敬畏、牢记人性之本,明天才会更加美好 。 汪诘,科普作家、“科学有故事”主播 《天方烨谈》是我经常收听的一档节目,尹烨 老师的语言非常生动接地气,他用人人都能听懂的 语言讲述与生命有关的知识。相对于音频节目来说 ,文字的信息密度大大增加,语言也经过精心打磨 ,生动而有韵律,我读得津津有味。 尹传红,《科普时报》总编辑、中国科普作家 协会常务副秘书长 跨界纵谈天地万物之兴衰更替,巧思妙解生命 演化之纷繁神奇。涉笔成趣,韵味十足;视野开阔 ,经久耐读。
精彩页 大象为啥不得癌症? 什么样的动物更容易得癌症呢? 如果根据肿瘤发生的经典学说进行推理,我们会得出患癌动物的两个特征,一个是身形大,一个是寿命长。 癌症是突变累积的结果。当一个细胞突变累积到一定程度,开始失控复制,就会形成癌细胞。身形大就意味着组成身体的细胞数量更多,寿命长则意味着细胞更新换代的次数更多。细胞数量多,分裂次数多,就会导致出错的可能性变大。那么,是不是真如我们推理的那样,身形大且寿命长的动物会有更高的患癌概率呢?大象的存在,给了这个推理一记响亮的耳光。 在2015年的一项研究中,科学家们收集了36种哺乳动物的尸检数据,以估算癌症在不同动物身上的发生概率。在纳入研究的644只死亡大象中,受癌症困扰的仅有3%。而在人类当中,癌症导致的死亡至少占16%。个头高大,寿命也相当长b的大象,患癌症的概率却远远低于人类,这是为什么呢? 20世纪70年代,英国牛津大学流行病学家理查德·皮托曾提出一个悖论,即“皮托悖论”。他注意到,虽然理论上一个物种经历更多的随机突变,应该更有可能患上癌症,但从总体看,癌症的发生率跟生物体型大小或年龄好像没有太大关联。皮托猜想,一定存在某种内在的生理机制,来保护众多细胞随着个体年龄或体型的增长免于癌变。 神奇的抑癌基因 研究者们对大象的基因进行了分析,果真发现了问题的关键:一种能起到抗癌作用的基因,名叫TP53。 细胞中的DNA会由于内力和外力的影响出现损伤,如果放任不管的话,功能失常的细胞很快会发生更多突变,陷入恶性循环,最终开始失控复制,变成癌细胞。而由于癌变细胞DNA保护机制失灵,复制过程中又会发生更多的突变。繁多的突变让癌细胞有极强的适应性,并很容易产生对治疗手段的抗性。 要想阻止癌变恶性循环的发生,就得及早清除细胞DNA中的损伤。这就需要肿瘤抑制基因,TP53基因正是对付这些损伤的关键。 TP53会编码产生一种P53蛋白,负责监控基因的完整性。在完成这项工作时,P53不仅异常严厉,甚至格外残酷。如果发现DNA受损,TP53就会促进DNA修复。一旦发现不可救药,TP53就会毫不犹豫地宣判异常细胞的死刑,启动凋亡程序,诱导相应细胞“自杀”,避免发生癌变。 正常工作的TP53基因可以将绝大部分癌变扼杀在萌芽之中。然而,如果TP53基因自身发生突变,其抑癌功能就会受到影响。 TP53基因的突变最常发生在编码P53蛋白质和DNA结合的部分。突变后生成的P53蛋白无法和目标DNA相结合,也就无法行使正常的检查和促进修复或凋零功能,癌症发生风险也就随之升高。 在人类基因组中,TP53基因独此一份,“别无分店”;如果不幸发生突变,这个保险系统就会失效。可是在大象体内,这个基因的拷贝数却有20份!要让它们挨个发生“叛变”,难度自然可想而知。 此外,大象的血细胞对DNA损伤异常敏感。虽然人类细胞也会在DNA损伤时启动凋亡程序自杀,但是大象的细胞在同样情况下,会以更高的速率完成这种自我摧毁的细胞凋亡过程。 可见,面对可能癌变的苗头,大象体内的细胞从不留情。这种异乎寻常的强大细胞清除能力,很可能是患癌大象比例如此之低的原因之一。 P161-164 |