世上本是没有洋紫荆的现在我们要把她的基
11月,香港的紫荆树正是繁花盛开的时候。枝桠上满是热情洋溢的品红色,光彩夺目,点缀着这个城市的树木和公园。 对香港的紫荆树进行的基因测序研究项目也于11月开始。 紫荆基因组研究(BauhiniaGenome)是香港同类研究中的首个,该项目由社区团体进行,众筹研究资金。 该专案是科学家罗伯·大卫森(RobDavidson)和斯科特·艾德蒙兹(ScottEdmunds)的成果。 两位科学家来自世界基因组研究领域的领头机构——华大基因(BGI)。华大基因的基地建于中国深圳,而其最大的基因工厂则仍在香港的大埔。 当来到这里,我惊奇地发现这个世界顶尖的基因工厂的厂房是由一个老化的工厂厂房重新粉刷而成。 在这里,你闻到的并不是花香,而是隔壁工厂酿造的海鲜酱的气味。 红点标示处为华大在大埔的基因工厂,它附近有淘大食品厂和美心食品厂。 是波多黎各亚马逊鹦鹉。” 大卫森说:“我曾在一次会议上听到过一个对这种鹦鹉进行基因测序的倡议,这是一个众筹型的研究。研究非常成功,由此提升了了人们对于研究鹦鹉的信心,和他们对交谈和遗传学的兴趣。我觉得这很酷,想着我们是否能在香港也做一些相似的研究,于是马上就想到了紫荆花。” 自年回归以来,紫荆花成为香港的象征,不仅印在香港特别行政区区旗上,还刻在香港的硬币上。 紫荆又名香港兰,是杂交植物,由宫粉羊蹄甲和红花羊蹄甲杂交而成。 同许多杂交植物一样,紫荆是不育树,不能自行繁殖。 紫荆基因测序小组需要筹资10万美元。 “因为基因测序所需资金大量减少,我们可以从民间筹资。”大卫森说。 “人类基因组计划(HumanGenomeProject,HGP)自年开始,由美国耗资30亿美元,历时十多年才完成。如今,对人的基因进行测序只需花费美元,几天就能完成。” 破译紫荆树的DNA能够解密紫荆树的许多自然特性,但这个项目的目的不仅在于促进植物学的发展。 “我们希望与大众建立联系。”大卫森说。 许多香港人并不了解基因研究,把它与‘恶魔食品’(转基因食品)形成的可怕景象联系在一起。他们并不知道基因研究为治愈疾病、应对全球变暖问题及保证粮食安全所做的工作。” “我希望通过这次对紫荆进行基因测序,让大众参与到我们的工作当中来,以此提升他们对基因研究的了解,并减少恐惧。” 据艾德蒙兹所言,基因测序是21世纪的突破性技术之一。 “未来十年内,基因产业将会有巨大发展,尤其是在促进人类健康方面。很快每个人都接受基因测序将会变为可能,由此对他们的健康状况作出全面的了解,并可能根据每个人的基因组合生产个性化的精确定制药品。基因技术将在人类的生活中发挥重大作用,因此使大众了解这一技术至关重要。” 香港已经拥有了世界上设备最好的基因测序中心,因此我相信香港将会领导基因测序研究。” “我们正在吸纳当地的大学生参与到我们的工作中来,让他们能够有亲身实践的机会,学习这些大有用处的技术。”大卫森说。 “我们也希望为学校提供教育方案,以此激励孩子们,使他们对科学充满激情。” 如今,香港特别行政区遍地栽种紫荆树,仅在康乐及文化事务署就有2万株。 因为非常想要看到紫荆树,我前往香港大学(UniversityofHongKong)去见生命科学学院的荣誉助教劳伦斯·拉姆斯登(LawrenceRamsden),他对紫荆十分痴迷。 我们在广场上漫步,拉姆斯登把紫荆树和它的两种近亲树种指给我看。 宫粉羊蹄甲的花有浅桃红色的、白色的,有些还带一丝淡蓝色。 红花羊蹄甲的花则是淡粉红色的,也有些是白色带着紫色的,听名字就猜得出它的颜色。 而在其他方面,包括树叶、树皮及花瓣和花朵的形状,这三种树看起来都十分相似。 德拉维发现的紫荆树是至今为止发现的唯一一株野生紫荆。 我很好奇,这是否是两种近亲树种唯一一次自行繁殖出杂交树株,这样的事情是否会再次发生。 劳伦斯·拉姆斯登(LawrenceRamsden) 这个问题令我着迷。” “如果我有足够的时间和资金收集全世界的样本加以试验,我会很乐意这样做。目前,关于现时香港所有的紫荆都源自该紫荆仍然只是一个猜想。至少截至目前我们测试过的所有树种都源自这一株紫荆——之所以这样讲,是因为这些树种都是该紫荆的复制品(所有树种的基因都相同)。因此这种猜想确实可能真实存在。” 拉姆斯登还对紫荆树的栽培过程作了解说。 “花匠在其中一株近亲树种的根部切出V形切口,并在紫荆幼苗的末梢切出相应的楔形切口,再将幼苗插入切口,用胶带绑在一起。幸运的话,这两种植物就会融为一体,继续生长。” 年,拉姆斯登和他的同事首次以科学资料表明,紫荆花是两种近亲树种的杂交后代。 他们利用某种科技手段分析基因标记,即植物DNA中的遗传标记。这项紫荆花基因组工程不仅研究这一植物的杂交特性,也会产生更为深远的影响。 我回到华大基因寻找问题的答案。 大卫森说:“我们正打算给整个花系测序,但这很有挑战性,因为植物基因复杂。而紫荆花尤其复杂,因为它是杂交品种。它是由两种近亲树种自然结合而成,所以对我们来说,最好的办法就是在实验室中进行再培植,先观察两种近亲树种,再看它们是如何杂交的。” 艾德蒙兹带我参观紫荆花系,但我们只是穿着实验服和塑胶鞋套从窗户里看了看。 他说:“这都要经过严格把关,以减少标本被其他物种DNA污染的风险,当然也包括我们。” 走廊很长,两旁是一系列实验室,里面有金属工作长椅、离心机、成批的试管和培养皿以及盛有液态化学试剂的大型塑胶容器。 第一步是从紫荆花的叶子和花中提取DNA,将基因材料放入试管中,并将他们从一个实验室送到下一个实验室,在每个实验室中都经过不同的程式。这一过程中,DNA会变成小碎片,附着在玻璃壁上。最后,它会被送到测序实验室,这里有55种测序机器。” 他说:“这就是我们将生命转化为资料的地方。” 他们将附着在试管壁上的物质放入读取DNA资料的机器中,该机器会产生大量资料,然后将其收集在深圳华大基因研究所的电脑中心。 该电脑中心是一间密闭、气温可控的房间,里面有许多伺服器、电线和闪光灯。 这组资料包括数以百万计的碎片资讯。下一步就是要将这些资料重组成紫荆树的基因。 这就像完成一个巨大的拼图,但我们不知道如何将这些小碎片拼在一起。” 香港大学生命科学学院的教授关海山先生是该项目的合作者之一,他会带领学生们完成大部分的合成工作。 他说:“华大基因中心会将资料上传到面向公众开放的网上平台,这样世界上想要对此有所贡献的人都可以参与进来。” 一旦完成合成工作,相关人员就会对资料进行分析。 关教授打算进行调查,并称在印度和巴基斯坦,人们有用紫荆花治疗胃疡、伤口和肿瘤的传统,这说明它有丰富的药效功能。 在基因理论的基础上,该团队也可以测试紫荆树是否有抵抗传染病的功能。 由于香港紫荆花是克隆的产物,所以免疫力较差——如果一棵树缺乏天然免疫力,那其它的紫荆树也一样。 关教授说:“我们知道基因重组工程十分有用,如果我们增加或调整基因,就很有可能赋予紫荆树抵抗疾病的能力。” 但首要任务是发现香港紫荆树的进化过程,以确认基因理论下的结果与历史记载的内容是否一致。 “经过深入调查,我们会准确找出紫荆树的起源时间和地点,也可以确定它是不是真正的香港本地品种。有了足够的标本,我们可以判定是否出现了其他野生杂交品种,也可以确定来自薄扶林的单一树种是否是现存树种的母种。” 南早中文荐o点图并“识别治疗白癜风用什么药最好北京中科中医院 |
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