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生技時代,我們準備好了嗎?
竹子風
這是看了這期的科學人一篇關於老化的報導後的感想

老化的根源是什麼?? 這真是一個大哉問!! 因為老化是一個漫長又微妙的過程 .以目前的科學,沒有人能清楚告訴你"老化"是什麼 關於老化的學說,有以下數種: 1.基因機能學說 2.染色體學說 3.自由基學說 4.葡萄糖焦化學說 5.荷爾蒙學說 .其中以自由基學說受到最熱烈的討論,也最被科學家採信.我們呼吸氧氣,有一部分的氧在代謝過程(呼吸作用)中產生自由基.由於自由基具不成對電子雲,會搶奪鄰近的電子以求分子本身安定,即氧化劑 ,而細胞就成了主要攻擊目標 .幸運地,動物體內也有抗氧化劑阻擋氧化劑對細胞的攻擊.例如:SOD.SOD是一種酵素,於1969年被科學家發現.它能將毒性較高的氧自由基轉換成過氧化物(ex:雙氧水)再由過氧化氫酶加以分解.被基因改造過的果蠅能在高溫下過度表現SOD,其平均壽命比正常果蠅多了48% .

That's it .科學家並未找出抗氧化劑如SOD在老化中扮演的明確腳色以及自由基攻擊細胞的確切位置. 同時動物實驗中研究人員仍無法讓小鼠因過度表現SOD基因而延長壽命.但市面上"抗老化"的"生技產品"卻已如火如荼地開賣了

每家"生技公司"皆有學歷輝煌的醫師未之代言.振振有詞地說:經美國XX大學研究顯示,XX抗氧化劑將動物平均壽命延長XX% .所以買XXSOD幫助您抗老化且養顏美容.於是人們爭相購買.你吃了一堆膠囊,但是否有想過像SOD這種酵素,它一定有它適宜的作用環境,一但吞下肚,來到胃酸中它的活性還存在嗎?

現在市面上標榜自己是”生技產品”的商品琳瑯滿目.他們多半以”健康食品”的形式出現 .有些確實有效.但有些產品只在實驗室達成初步的結果(如SOD),就已經在大賣特賣了.購買之前想清楚,看明白才不至於花冤枉錢.我爸媽每天都要吃很多的維生素丸,各各出自生技公司.他們也要我吃,哪些有效,卻無從得知.

21世紀話說是生物科技的時代,但人們有沒有準備好則另當別論 .一般人對生物科技的認知仍然很淺薄.我們有能力知道去哪買價格合理又好用的電子通訊產品如筆電桌電手機mp3…… ,並期待它們未來的功能.投資電子產業也經常能立刻得到回收.20世紀是電子資訊時代,電子商品我們再熟悉不過了.我們甚至一天不能沒有它.

至於生技產業呢? 真正的生技公司面臨許多問題 : 成本所費不貲 理論研究居多 成果難以商品化 ………..它們很有潛力,但目標長遠.利潤也不見得能馬上有爆發性的成長.投資人望之卻歩,一般人也認為生物科技跟他沒什麼關係,沒有生技產品仍可以活得很好. 人們這樣的態度,顯示生技時代還處於幼苗時期.

生物科技,仍有很長一段路要走.
[摘譯]在活細胞內儲存資訊
chh
原文:http://www.trnmag.com/Stories/2003/012903/Data_stored_in_live_cells_012903.html

任何一種儲存媒體,如磁片,紙張,石頭,總是臣服於大自然的力量之下,有一天儲存的資訊終將毀滅,西元前48年亞歷山大的圖書館就在一場大火中被吞噬了;電腦的硬碟總是無預警的罷工,寶貴的資料就這樣流失。北太平洋國家研究室(Northwest National Laboratory)的研究員利用人造的基因片段,紀錄下一首兒歌,再將這片斷植入細菌的DNA中,接著培養細菌,期望利用自然的力量,將資訊的保存時間更延長。

DNA是由四個鹼基自由配對,接上核糖和磷酸組成的骨架,是天然的資訊儲存媒體,儲存了生物體的遺傳資訊,利用這種大自然發展了30億年的奈米尺度儲存技 術,將可以儲存任何的數位資訊,包括文字,圖片和音樂,任何可以經由網路傳播的資料。一毫升的液體中可以包含一百億個細菌製的記憶體,只要他們以有組織的 狀態排列。我們可以知道細菌記憶體的潛力是很可觀的,但同時也面臨了最重要的問題:如何快速的讀取和寫入資訊,以目前的技術,於一百億隻細菌中快速的找到 符合條件的資訊是需要很久時間的。

另一個必須面對的難題是:自然突變,自然突變將會改變儲存的資訊。為了解決這個難題,研究員正在開始另一項計畫,利用基因工程製造出一種抗輻射線的細菌(hearty Deinococcus radiodurans bacteria),很多生物無法在強烈輻射線下生存是因為他們的基因會因為輻射線而產生突變,造成原本正常的生理反應失常。以色列的科學家發現,這種細菌的DNA結合成緊密環狀(tightly packed rings),所以當輻射線切開DNA時,片段仍然會留在原來的位置,然後按照原來的順序被修復。如何選擇合適的物種,當作資訊載體,成了一個重要的課題。

科學家所作的實驗是:將資訊(55-99個鹼基)嵌入環狀質體後,放入細菌內部,經過100世代的繁殖之後,再利用PCR(
polymerase chain reaction)反應讀出序列,還原資訊,變成一句兒歌的歌詞:『and the oceans are wide』。

或許儲存資訊在DNA中已經不是什麼新的概念,1999年Mount Sinai School of Medicine的科學家就曾經將資訊儲存在一股DNA中,然後經過美國郵件的寄送,再將他還原,甚至列印出來,但是北太平洋國家研究室(Northwest National Laboratory)的研究員更踏進了一步,就是能夠將資訊儲存在活的生物體中。這個技術目前最大的缺點就是不能快速的儲存和還原資訊,若是可以改進, 將可能改變世界。人們可以將自己的資料儲存在自己的DNA中,或是將人類目前發展的所有重要知識,儲存在蟑螂或是擁有頑強生命的小草DNA中,就算歷經戰 爭,氣候變遷,造成人類滅絕,這些寶貴的知識也可以準確的傳遞到我們的接班者手裡。

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