韓猛組的10只實驗鼠在T迷宮中表現優異,韓猛將對他的小伙伴做進一步的研究。
五位實驗員把他們實驗鼠的原始數據整理了出來,給到了沈奇。
沈奇通過數理化生相結合的方法,對原始數據進行深入分析。
杜源組大鼠修改了SHANK3基因后,它們在短時間內全部死于顱內出血。
杜源的編輯方案為啥會導致大鼠顱內出血?
關于這點,沈奇也沒想明白,需要他繼續研究。
崔華林、唐亞星的編輯方案,使他們的實驗鼠變的異常狂暴或自閉。
關于這點,沈奇分析出了大致的原因。
按照崔華林、唐亞星的編輯方案,SHANK3基因修改后,在很短時間內引發大鼠基因發生新的突變,致使大鼠神經系統受到不可逆的破壞。
上述三組實驗失敗了。
從失敗中,沈奇總結出兩字:密碼。
密碼又是什么?它在哪里?它該如何控制?
從大到小一層層剝離,細胞核里含有染色體,染色體由DNA和組蛋白構成。
DNA在早期被認為是蛋白分子,后被證實,DNA其實是脫氧核糖核酸分子。
基因是一段包含遺傳信息的DNA序列,它的編碼即是遺傳信息,它通過轉錄和翻譯生成蛋白質來表達它所攜帶的信息。
一個有機體的生長由連續的細胞分裂引起,在細胞有絲分裂過程中,染色體被復制了。
與此同時,密碼傳遞下去,也有可能產生新的密碼。
沈奇認為密碼本隱藏在染色體的纖絲結構中,密碼可以被書寫與閱讀,那么關鍵的問題是,細胞如何選擇組蛋白以及采取哪種方式來書寫閱讀密碼呢?
為了掌握生物密碼的精確操作原理,沈奇先研究基因,后面會是DNA和蛋白質,再然后是染色體、細胞。
研究基因難就難在基因突變,沈奇覺得運用純粹的生物學方法解決不了這個問題。
沈奇寫下了這個公式。
這是個未被證明的公式,學術界稱之為“突變可能性公式”。
普朗克在1900年發現了量子論,德弗里斯、柯林斯和丘歇馬克于1900年重新發現孟德爾的論文,以及德弗里斯在1901年至1903年期間發表的關于突變的論文,由此可以看出,量子論和現代遺傳學幾乎是同時產生的。
量子論和遺傳學之間有聯系嗎?
沈奇認為,這兩種學科均發展到較高程度時才會產生聯系。
時至今日,量子論和遺傳學已經發展到了較高程度。
因而產生了一種新的學派量子生物學。
量子生物學家試圖通過量子理論來解釋突變。
突變可能性公式中的τ即閾能W的突變的期待時間。
量子生物學派尚未證明τTeW/kT的普適性,因此這個公式暫且稱為“突變可能性公式”,而非“突變公式”。
“閾值就是解釋生物學遺傳性持久性所需的數量級……”
沈奇凝眉思考,他繼續分析韓猛組、武俊強組的大鼠實驗數據。
沒過多久,武俊強愁眉苦臉的說:“沈主任,有個壞消息,我的實驗鼠的智商下降了,它們只能走出全右向的迷宮,但在其他方面,它們變的跟笨蛋鼠一樣愚蠢。”
沈奇并不這么認為:“不,這不是壞消息,這是個利好消息。”
武俊強有些不理解:“通過基因編輯導致實驗鼠降低智商,這是個好消息?”
沈奇說出了他的觀點:“通過基因手段調控智商,所謂的調控,應該是可調高亦可調低,這才是一套完整的操作流程。當然了,我們更傾向調高智商,但也不可否認調低智商的學術價值。在一些特定的情況下,降低實驗目標的智商,或許實際用途更大。”
武俊強身子一抖:“降智打擊?”
沈奇微微一笑:“小強,你對τTeW/kT的了解有多深?”
“這是量子生物學派提出的突變可能性公式吧,我倒是對它有所了解,我在國外的導師癡迷于量子生物學,我對這個公式是這么理解的……”
經過一番交流,武俊強豁然開朗,他開始起草論文。
論文的標題是《多種SHANK3基因編輯方法的大鼠研究》。
摘要大意為:“研究表明,嚙齒類動物的智商在一定程度上受SHANK3基因影響,本課題組選用Wistar大鼠為實驗對象,通過錯配編輯、核苷酸切除編輯、堿基切除編輯、同源重組編輯、非同源末端連接編輯等方法對實驗大鼠進行SHANK3基因編輯,取得了初步的研究進展。”
其他四位實驗員也加入了論文編寫的行列。
韓猛在他所負責的論文部分中寫到,通過錯配編輯法,使得實驗大鼠的智商明顯提高。并列出了主要的實驗數據,進行了原因分析。
武俊強在他所負責的論文部分中寫到,通過堿基切除編輯法,使得實驗大鼠的智商有所降低。并列出了主要的實驗數據,進行了原因分析。
崔華林、唐亞星、杜源也給出了他們的實驗數據和實驗結果。
導致實驗鼠顱內出血、狂暴、自閉的真正原因,崔華林、唐亞星、杜源不得其解。這部分失敗教訓的原因分析由沈奇主筆。
在大家的勤奮努力下,《多種SHANK3基因編輯方法的大鼠研究》很快寫完了。
看上去有些倉促,但沈奇認為可以先發表。
動物實驗有許多種類,比如說口服或注射藥物在動物身上的實驗,其實驗周期是藥效周期及動物的代謝周期。
而基因編輯在動物身上的實驗,其實驗周期應該是動物的正常生命周期,乃至要考慮到一代或者幾代實驗動物子代的生命周期。
正常情況下,Wistar大鼠可以活幾年。
那么對Wistar大鼠的基因編輯實驗所產生的論文,應該在幾年后Wistar大鼠死亡時才會完稿。
論文作者甚至要觀察Wistar大鼠的后代的各種指標,才能寫完論文,才能給出遺傳性結論。
這么操作的話,至少需要五六年的時間。
沈奇等不了那么久,他的五位博士研究生也不等了。
所以他們在論文摘要及總結中寫到:“本次實驗取得了初步研究成果,下一階段會持續觀察實驗大鼠的各種指標,更加深入的研究SHANK3基因的運作原理。”
必須得這么寫,因為下一階段的研究結論,有可能推翻這篇論文的初步結論。
在初步結論中,沈奇團隊給出了他們的核心觀點:
1、SHANK3基因確實在一定程度上影響大鼠的智商;
2、通過技術性手段編輯SHANK3基因,可調節大鼠的智商;
3、調節智商存在風險,有很大概率引發新的突變,但引發新突變的機制尚未完全了解清楚。在本團隊給出最終結論之前,其他研究團隊切勿模仿。