科学探索|人类对遗传学的研究，是从你碗里那粒豌豆开始的人类对遗传学的研究，是从你

如果你问我生物课本里，对谁的名字最熟悉？那孟德尔一定榜上有名！每当我们提起孟德尔这位遗传学之父，第一印象就是他做的那些豌豆实验。孟德尔的本职工作是布尔诺（Brno，现为捷克共和国第二大城市）一家修道院的神父，他在年少求学时就表现出对动植物遗传的兴趣，在成为神父后，也依然时刻关注着对园艺学和农学相关的研究。

文章图片

孟德尔（图片来源：wikipedia）
他发现了生物学的什么秘密？孟德尔的发现，对后世科学发展又带来了什么灵感呢？关于基因的探索，如今人们研究到了哪一步？
一、孟德尔和豌豆实验
从1856年到1863年间，孟德尔亲自种植并测试了大约5000株豌豆植物（22个品种），他通过人工培植这些豌豆，对不同代的豌豆的高茎或矮茎、圆粒或皱粒、灰色种皮或白色种皮等等性状和数目进行细致入微的观察、计数和分析，并发现豌豆的某些特征可以稳定且有规律地遗传给下一代。
在一次又一次的实验中，孟德尔发现了生物遗传的基本规律，并得到了相应的数学关系式。他的发现现今被称为“孟德尔第一定律”（即孟德尔遗传分离规律）和“孟德尔第二定律”（即基因自由组合规律），是揭示生物遗传奥秘的基本规律。1865年，孟德尔将多年的观测记录进行总结后，写下了一篇名为《植物杂交实验》的论文。

文章图片

孟德尔在研究豌豆时使用的豌豆的特性，包括种子、花、豆荚、茎等多方面的特征，这个实验也是我们初高中生物学教科书中学到基因相关知识的起点（图片来源：wikipedia）
但是，由于当时的科学界缺乏理解孟德尔定律的思想基础，这篇论文并没有被人们重视。直到1900年，来自荷兰的德弗里斯、德国的科伦斯和奥地利的切尔马克同时独立地“重新发现”孟德尔遗传定律，科学史上把这一重大的科学事件，称为孟德尔定律的重新发现。从此，遗传学进入了孟德尔时代。
二、破译基因，解答生命秘密
1909年，丹麦生物学家约翰逊对孟德尔论文中使用的“遗传因子”一词进行了修改，即基因，并且提出了表型（phenotype）和基因型（genetype）的概念。
1952年，经过美国噬菌体小组的侵染实验，确定了DNA为生物体遗传物质。从此，DNA与基因就紧紧地绑定在了一起。1958年，弗朗西斯·克里克首次提出了“中心法则”，解释了生命遗传信息的流动方向或传递规律，因此人们越发地认识到基因的重要性。
1990年，人类基因组计划开始实施，宗旨在于测定组成人类染色体（指单倍体）中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列，从而绘制人类基因组图谱，并且辨识其载有的基因及其序列，达到破译人类遗传信息的最终目的——解码生命，从而了解生命的起源、生长发育的规律，认识种属之间和个体之间存在差异的原因，疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象，为疾病的诊治提供科学依据。

文章图片

噬菌体的结构以及感染细胞的过程，其会首先向细胞内注入DNA，然后这一DNA会在细胞内复制，最后导致细胞死亡。（图片来源：wikipedia）
看到这里，小伙伴们可能要问了，一旦人类基因组计划完成，那我们能否利用近年来十分热门的基因编辑技术人为改造基因呢？比如，让控制单眼皮的基因变成双眼皮基因，那么喜欢双眼皮的人们不就再也不需要双眼皮贴或者大费周章做整容手术了吗？这样真的行得通吗？