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韩猛组的10只实验鼠在T迷宫中表现优异,韩猛将对他的小伙伴做进一步的研究。
五位实验员把他们实验鼠的原始数据整理了出来,给到了沈奇。
沈奇通过数理化生相结合的方法,对原始数据进行深入分析。
杜源组大鼠修改了SHANK3基因后,它们在短时间内全部死于颅内出血。
杜源的编辑方案为啥会导致大鼠颅内出血?
关于这点,沈奇也没想明白,需要他继续研究。
崔华林、唐亚星的编辑方案,使他们的实验鼠变的异常狂暴或自闭。
关于这点,沈奇分析出了大致的原因。
按照崔华林、唐亚星的编辑方案,SHANK3基因修改后,在很短时间内引发大鼠基因发生新的突变,致使大鼠神经系统受到不可逆的破坏。
上述三组实验失败了。
从失败中,沈奇总结出两字:密码。
密码又是什么?它在哪里?它该如何控制?
从大到小一层层剥离,细胞核里含有染色体,染色体由DNA和组蛋白构成。
DNA在早期被认为是蛋白分子,后被证实,DNA其实是脱氧核糖核酸分子。
基因是一段包含遗传信息的DNA序列,它的编码即是遗传信息,它通过转录和翻译生成蛋白质来表达它所携带的信息。
一个有机体的生长由连续的细胞分裂引起,在细胞有丝分裂过程中,染色体被复制了。
与此同时,密码传递下去,也有可能产生新的密码。
沈奇认为密码本隐藏在染色体的纤丝结构中,密码可以被书写与阅读,那么关键的问题是,细胞如何选择组蛋白以及采取哪种方式来书写阅读密码呢?
为了掌握生物密码的精确操作原理,沈奇先研究基因,后面会是DNA和蛋白质,再然后是染色体、细胞。
研究基因难就难在基因突变,沈奇觉得运用纯粹的生物学方法解决不了这个问题。
τ=Te^W/kT
沈奇写下了这个公式。
这是个未被证明的公式,学术界称之为“突变可能性公式”。
普朗克在1900年发现了量子论,德弗里斯、柯林斯和丘歇马克于1900年重新发现孟德尔的论文,以及德弗里斯在1901年至1903年期间发表的关于突变的论文,由此可以看出,量子论和现代遗传学几乎是同时产生的。
量子论和遗传学之间有联系吗?
沈奇认为,这两种学科均发展到较高程度时才会产生联系。
时至今日,量子论和遗传学已经发展到了较高程度。
因而产生了一种新的学派---量子生物学。
量子生物学家试图通过量子理论来解释突变。
突变可能性公式中的τ即阈能W的突变的期待时间。
量子生物学派尚未证明τ=Te^W/kT的普适性,因此这个公式暂且称为“突变可能性公式”,而非“突变公式”。
“阈值就是解释生物学遗传性持久性所需的数量级……”
沈奇凝眉思考,他继续分析韩猛组、武俊强组的大鼠实验数据。
没过多久,武俊强愁眉苦脸的说:“沈主任,有个坏消息,我的实验鼠的智商下降了,它们只能走出全右向的迷宫,但在其他方面,它们变的跟笨蛋鼠一样愚蠢。”
沈奇并不这么认为:“不,这不是坏消息,这是个利好消息。”
武俊强有些不理解:“通过基因编辑导致实验鼠降低智商,这是个好消息?”
沈奇说出了他的观点:“通过基因手段调控智商,所谓的调控,应该是可调高亦可调低,这才是一套完整的操作流程。当然了,我们更倾向调高智商,但也不可否认调低智商的学术价值。在一些特定的情况下,降低实验目标的智商,或许实际用途更大。”
武俊强身子一抖:“降智打击?”
沈奇微微一笑:“小强,你对τ=Te^W/kT的了解有多深?”
“这是量子生物学派提出的突变可能性公式吧,我倒是对它有所了解,我在国外的导师痴迷于量子生物学,我对这个公式是这么理解的……”
经过一番交流,武俊强豁然开朗,他开始起草论文。
论文的标题是《多种SHANK3基因编辑方法的大鼠研究》。
摘要大意为:“研究表明,啮齿类动物的智商在一定程度上受SHANK3基因影响,本课题组选用Wistar大鼠为实验对象,通过错配编辑、核苷酸切除编辑、碱基切除编辑、同源重组编辑、非同源末端连接编辑等方法对实验大鼠进行SHANK3基因编辑,取得了初步的研究进展。”
其他四位实验员也加入了论文编写的行列。
韩猛在他所负责的论文部分中写到,通过错配编辑法,使得实验大鼠的智商明显提高。并列出了主要的实验数据,进行了原因分析。
武俊强在他所负责的论文部分中写到,通过碱基切除编辑法,使得实验大鼠的智商有所降低。并列出了主要的实验数据,进行了原因分析。
崔华林、唐亚星、杜源也给出了他们的实验数据和实验结果。
导致实验鼠颅内出血、狂暴、自闭的真正原因,崔华林、唐亚星、杜源不得其解。这部分失败教训的原因分析由沈奇主笔。
在大家的勤奋努力下,《多种SHANK3基因编辑方法的大鼠研究》很快写完了。
看上去有些仓促,但沈奇认为可以先发表。
动物实验有许多种类,比如说口服或注射药物在动物身上的实验,其实验周期是药效周期及动物的代谢周期。
而基因编辑在动物身上的实验,其实验周期应该是动物的正常生命周期,乃至要考虑到一代或者几代实验动物子代的生命周期。
正常情况下,Wistar大鼠可以活几年。
那么对Wistar大鼠的基因编辑实验所产生的论文,应该在几年后Wistar大鼠死亡时才会完稿。
论文作者甚至要观察Wistar大鼠的后代的各种指标,才能写完论文,才能给出遗传性结论。
这么操作的话,至少需要五六年的时间。
沈奇等不了那么久,他的五位博士研究生也不等了。
所以他们在论文摘要及总结中写到:“本次实验取得了初步研究成果,下一阶段会持续观察实验大鼠的各种指标,更加深入的研究SHANK3基因的运作原理。”
必须得这么写,因为下一阶段的研究结论,有可能推翻这篇论文的初步结论。
在初步结论中,沈奇团队给出了他们的核心观点:
1、SHANK3基因确实在一定程度上影响大鼠的智商;
2、通过技术性手段编辑SHANK3基因,可调节大鼠的智商;
3、调节智商存在风险,有很大概率引发新的突变,但引发新突变的机制尚未完全了解清楚。在本团队给出最终结论之前,其他研究团队切勿模仿。