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第75章 人类创造的奇迹(5)

“死神的帮凶”——天花

天花是一种由天花病毒引起的急性、烈性传染病,主要表现为全身循序成批出现斑疹、丘疹、疱疹、脓疱疹等皮疹,并伴有高烧、恶心等症状,患者常遗留痘痕或死亡。

天花病的历史似乎与人类历史一样漫长,它曾在全世界流行,传染性强、患者死亡率极高。

这个可怕的妖魔,上至皇帝贵族,下到平民百姓,都不放过。曾几何时,天花就是死亡的代名词。

天花疫苗——牛痘

1796年,英国外科医生詹纳认识到,牛痘是牛患的一种与天花相似的疾病,但它并不会导致牛的死亡。它传染给人类,对人也没有危险,而人如果感染牛痘,应该再也不会得天花。

不久,詹纳做了一项大胆的尝试。他从一位患牛痘的挤奶女工手指上的疱疹中提取出一些液体,植入一个8岁男孩的手臂。48天后,詹纳又给他接种了天花病毒,而男孩并没有染上天花。

实验证明,詹纳的认识是正确的。此后,牛痘接种迅速在世界大部分地区推广。

警惕“天花武器”

1980年5月8日,第三届世界卫生组织大会庄严宣布:危害人类达数千年之久的头号瘟神——天花,已经被彻底地从地球上根除。

但是,自从2001年9月和10月美国发生一系列生化恐怖袭击事件后,美国政府又开始采取措施,随时准备应对把天花作为生化武器的恐怖袭击。加拿大和美国还签署了一项联合研制新型天花疫苗的协议,这种天花疫苗将主要供两国将来参与“反生化恐怖”活动的军人使用。

口服避孕药

世界上最早的口服避孕药

1950年,美国生理学家平卡斯组建了一个科研小组,着手研究口服避孕药。他们发现,如果在一种名为羟炔诺酮的化学药品内混入少量的炔雌醇甲醚,适量服用后不仅可以抑制排卵,还可以调节月经的规律,进而起到避孕的作用。这种药物最终被命名为异炔诺酮。

1956年4月,这种口服避孕药开始应用于临床试验。结果表明,它的避孕效果十分显著,能满足人们对避孕方法简单、可靠的要求。异炔诺酮随即推广。

异曲同工的口服避孕药

女性口服避孕药的主要成分是孕激素和雌激素,通过抑制排卵或阻止受精卵着床等渠道达到避孕效果。根据药效维持时间长短和服用方法的不同,口服避孕药可分为长效、短效和速效三种。

短效口服避孕药有三种。口服避孕药1号,即炔诺酮片;口服避孕片2号,即复方甲地孕酮片;口服避孕药0号。前两种比较常用。

长效口服避孕药主要有复方18-甲基炔诺酮月服片、复方16-次甲基氯地孕酮月服片和长效1恩号避孕药。长效避孕药一般每个月只服一片即可有效。

速效口服避孕药又叫探亲避孕药,主要适用于分居两地的夫妇临时探亲过程中避孕所用。

复方口服避孕药之短长

复方口服短效避孕药是一种非常可靠的避孕药物,如果能按照规律服用,避孕有效率接近100%。另外,它还有非常宝贵的辅助治疗功效,可治疗月经紊乱、痛经等病症,并能有效治疗子宫内膜异位疼痛,减低宫外孕和卵巢癌的发生。

但是,一定要根据自己的实际情况选择合适的复方口服避孕药,并正确使用,否则会产生严重的副作用。常见的有呕吐、腹泻或药物相互作用使有效率降低,导致避孕失败。少数妇女会出现头痛、恶心、乳房胀感、体重改变等症状。

DNA

“浮出水面”的DNA

1868年,瑞士籍生物化学家米歇尔用胃蛋白酶分解脓血时,发现细胞核中含有一种富合磷和氮的物质。德国化学家霍佩·赛勒给该物质取名为“核素”,人们发现它呈酸性后,又改叫它“核酸”。

20世纪,美国科学家莱文发现核酸中的碳水化合物是由5个碳原子组成的核糖分子。核酸由核苷酸组成,每个核苷酸又由磷酸、核糖和碱基构成。他将核酸分为核糖核酸和脱氧核糖核酸。脱氧核糖核酸的碱基有四种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。

生命的密码——DNA的双螺旋结构

1952年,美国生物学家詹姆斯·沃森和英国物理学家佛朗西斯·克里克,发现了DNA分子的双螺旋结构,并共同完成了DNA金属模型的组装。DNA由两条核苷酸链组成,它们沿着中心轴以相反方向相互缠绕在一起,很像一座螺旋形的楼梯,两侧扶手是两条多核苷酸链的糖—磷交替结合的骨架,而踏板就是碱基对。

1967年,遗传密码全部被破解。它表明:基因实际就是DNA大分子中的一个片段,是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,这种控制是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的。

DNA的特性与功能

DNA是由核酸单体聚合而成的高分子聚合物,对紫外线有吸收作用。它的四种含氮碱基在组成上具有物种特异性和规律性,即其比例在同物种不同个体间是一致的,但在不同物种间则有差异。

DNA的功能是贮存决定物种的蛋白质和RNA结构的全部遗传信息;策划生物有次序地合成细胞和组织;确定生物生命周期的活性和生物的个性。

DNA亲子鉴定

一个人有23对(46条)染色体,同一对染色体上占有相同“座位”的一对基因称为等位基因,一般一个来自父亲,一个来自母亲。如果检测到某个DNA位点的等位基因,一个与母亲相同,另一个就应与父亲相同。除了双胞胎,每个人的DNA都是独一无二的。

DNA鉴定亲子关系目前用得最多的是DNA分型鉴定。人的DNA分子空间模型

血液、毛发、唾液、口腔细胞等都可以用于亲子鉴定。利用DNA进行亲子鉴定,只需作十几至几十个DNA位点检测。如果这些位点全部一样,就可以确定亲子关系;如果有3个以上(包括3个)的位点不同,则可排除亲子关系;有一两个位点不同,则应考虑基因突变的可能,还需通过加做一些位点的检测进行辨别。

人类基因组计划

人类基因组计划是由美国科学家于1985年率先提出,于1990年正式启动的。这一计划与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划,旨在为30多亿个碱基对构成的人类基因组进行精确测序,发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置,破译人类全部遗传信息。

2000年6月26日,参加人类基因组工程项目的美、英、法、德、日和中国的科学家共同宣布,人类基因组草图的绘制工作已经完成。最终完成图要求测序所用的克隆能忠实地代表常染色体的基因组结构,序列错误率低于万分之一。有95%常染色质区域被测序。

DNA芯片

DNA芯片又称基因芯片,实质上就是一种高密度的DNA探针阵列。它采用在位组合合成化学和微电子芯片的光刻技术等,将大量特定系列的DNA片断有序地固化在玻璃或衬底上。

DNA芯片可检测到大量相应的生命信息,包括基因识别、鉴定以及基因突变和基因表达等方面。目前,DNA芯片主要用于对生命信息进行储存和处理,它能够迅速、高效、同步地获取规模空前的生命信息。

DNA芯片技术有望成为今后生命科学研究和医学诊断中革命性的新方法。