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人间可有聪明药?——杜奇鼠的启示 精选

已有 8839 次阅读 2010-7-23 23:49 |个人分类:科普文章|系统分类:科普集锦| 杜奇鼠, NR2B基因

接下来的一段时间,想和大家一起回味遗传以及遗传工程创造的奇迹。在此之前,浏览计算机中过去写过的科普文章,发现了这篇有关基因工程老鼠的故事,觉得很有意思,有些意义。好在还算喜剧,否则俺这属老鼠的又该不开心了。

想到将来有一天,也许人类也可以发明一种“聪明药”,调节大脑的基因活动,使自己变得更聪明;通过基因治疗,使痴呆的老人们不再痴呆。感觉多少有些盼头。

克隆羊多利几乎尽人皆知,而聪明老鼠“杜奇”的故事可能远没有广为传播。尽管看起来是过时的“惊天大秘闻”,仍然想拿出来与大家一起回味,看看能得出什么启示。
 
杜奇鼠横空出世

1999年,在美国普林斯顿大学分子生物学实验室里,诞生了一群与众不同的老鼠,它们既有“爷爷”辈的,也有“孙子”辈的,但却有着共同的名字——“杜奇”。我们可以称它们为“杜奇鼠”。

“杜奇”是一部美国电视剧里描写的神奇少年,小小年纪就成了一名医生,因此以“杜奇”命名的一群老鼠必定是很聪明的老鼠。

华裔著名科学家钱卓等制造了“杜奇鼠”(Doogie mouse)。

“杜奇”老鼠外表看起来与普通老鼠没什么两样,同样是一副贼眉鼠眼的样子,生活习惯也没什么两样。但它们的确与众不同,钱卓和他的同事们做了大量的实验,证明它们的聪明程度,比如说记忆力要远远高于普通老鼠。比如,它们能在较短的时间内发现藏得比较隐秘的物体,而普通老鼠却很难办到;它们能够记住几天前玩过的旧玩具,而只对新的没有玩过的玩具感兴趣;它们会对以前遭受电击的不快产生记忆,以致在新的危险面前表现出明显的恐惧情绪,等等。
 
有两个实验具体描述一下:

实验之一:在一个较大的、放有两种不同玩具的笼子里将杜奇和其他老鼠共同关上几分钟,如此每天反复,持续几天。然后变戏,将其中的一种玩具换掉。结果,有趣的故事发生了:其他老鼠对新旧两种玩具的态度完全一样,傻傻地抱抱新的,玩玩旧的,而杜奇们则只对这个新玩具感兴趣,对旧的玩具居然不闻不问了。

这初步表明,杜奇已经能像人类一样,表现出喜新厌旧的习性,它们是有良好记忆的聪明老鼠。
 
实验之二:电击实验。将杜奇和其他一群老鼠关在同一个匣子,对它们施加轻微的电击,然后去除电压,让这些老鼠分别在几天后返回这个匣子。结果会发生什么呢?杜奇居然会“记仇”,见着匣子就吓瘫了。你要继续逗它玩,下次不再对这个匣子施加电压,尽管开始时杜奇还会表现出恐惧,但很快恢复平静,发觉上当,危险解除,没有必要担心了。

类似的实验还有一些,不再一一列举。

这种超群的表现,使杜奇鼠脱颖而出,成为具有聪明特征的老鼠新贵。

可以想像,如果这些聪明的老鼠“住”进了你家,你恐怕很难消灭它们,什么老鼠夹,毒鼠药恐怕都奈何不了它们。最要命的是,老鼠繁殖很快,聪明鼠的后代会与它们的父辈们一样聪明,一样难对付。

现在,我们来猜一猜,是什么导致“杜奇鼠”比其它老鼠聪明?很多人可能会认为,“杜奇鼠”是吃了提高智力的特殊食物,就像广告上宣传的,人喝了聪明营养液会变得聪明一些一样。其实,事情远不止这么简单。杜奇实际上是经过遗传改造了的转基因老鼠,要不怎么聪明的特性会代代相传呢?

一不小心窗户纸就被捅破了,看来“杜奇”的秘密是保不住了,索性让我们继续看个究竟吧。
 
“杜奇鼠”的秘密和麻烦
 
“听说过聪明老鼠杜奇吗?”“好像没听说过”“告诉你吧,杜奇鼠是一种植入了聪明基因的转基因老鼠。”“不会吧,你怎么讲得像科幻,哪有什么聪明基因!”这是笔者曾与同事们的一段对话,有一定的代表性。

不管你是否相信,转基因聪明鼠杜奇已活蹦乱跳地来到了世间。它的诞生对揭示人类神秘而黑暗的大脑基因的活动打开了一扇天窗。因此在当时的科学界有这样的认识,聪明老鼠“杜奇”的诞生,其意义不亚于“多利羊”的面世。

聪明鼠的诞生经历了非常复杂的研究实验过程,涉及生命科学中两大领域:基因科学和脑科学。同时它向人们展示了一项非常有吸引力的高技术——通过基因工程的手段调整人的智力水平。由于老鼠和人同样属于哺乳动物,智力基因有95%是相同的。在老鼠上试验成功了,理论上就有希望用于人类。

我们知道,基因的作用非常复杂,对大脑来说尤为如此。科学家从研究影响动物记忆和思维的相当于生物天线的神经未梢入手,发现了一种NR2B基因,它能够引导生产一种神经蛋白质,而这种蛋白质非常有助于头脑的想像力,例如,我们闻到饭香味,就会联想到米饭将煮好,就与这种蛋白质有关。

遗憾的是,“聪明基因”NR2B常见于年青动物,随着年龄增加,这种基因表达的浓度会降低,功能会减弱,记忆力也会下降。那么,能否像修改计算机程序设置一样,通过修改基因调整智力水平吗?

基因科学告诉我们,基因在不同动物个体之间可共用,移植基因并不会像器官移植那样受到排斥,因此可不可以通过改变或移植智力基因,使智力得到改善呢?

聪明鼠的诞生给了人们一个希望,这就是我们有可能通过向人体导入相应的治疗基因和基因药物对智力低下和老年痴呆症进行有效的治疗。但有几个问题是人类必须面对和解决好的。

如同克隆羊诞生以来动物克隆技术遭到了种种质疑一样,聪明鼠的诞生也引起了一系列的质疑,人们担心这项技术一旦用于人类,会使富人变得更聪明,更富,而穷人会变得更穷。这就是基因技术引发的又一个社会问题,需要全社会参加讨论。

通过基因改造提高智商的实验,在人身上实施很难。这牵涉到生命伦理问题,从技术上来讲,人的基因表达方面还有许多未解之谜,调控是非常困难的事情,而且像记忆这等复杂的事情,绝非一两个基因就能搞定;另一方面,也许通过植入聪明基因你会变得聪明些,但说不定会付出痛苦的代价,比如变得一碰就感到痛——痛觉神经变得异常敏感。据说聪明鼠杜奇鼠们就表现出了对痛觉的敏感。

同克隆技术对社会可能带来正面的影响,也会带来负面的影响一样,聪明鼠研究及其导致的技术也必然是一把双刃剑。  
 
现在,我们可以一起来思考以下问题:

如果在你身上做基因植入的实验,你会接受吗?
聪明鼠研究的主要意义是什么?有什么不利的一面?
通过基因改造,制造聪明宝宝的工程能否实现?会引发什么社会问题?
能不能基于基因技术实现对神经记忆的调控,开发出“聪明药”?
哪天有一种使你变聪明的“聪明药”上市了,你会去吃吗?

有文采的朋友可以写一篇有关本文的科幻小说(类似内容:由于管理失误,基因改造的聪明鼠跑出实验室,并在短世间内大量繁殖,发生了人鼠大战,人与老鼠玩起了斗智斗勇的游戏,结果……
 
 
 
 


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