生命的遺傳

冉浩

1953年，沃森和克里克證明了DNA分子具有雙螺旋結(jié)構(gòu)，而后，DNA分子作為細胞生物遺傳物質(zhì)的結(jié)論也被證實。1957年，克里克又提出了中心法則，闡述了DNA如何控制著生物體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成。

人們終于了解到，基因是DNA分子上蘊含著遺傳信息的片段，對應(yīng)著一定的生物功能。每一個生物的生長發(fā)育和行為雖然受到環(huán)境的影響，但同時也由基因所蘊含的信息決定。這些信息由DNA分子中四種特殊的堿基結(jié)構(gòu)——A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、G（鳥嘌呤）、C（胞嘧啶）——的排列順序所編碼。

把DNA中堿基的排列順序讀取出來，是解讀生物遺傳信息的第—步，也被稱為測序。從20世紀(jì)70年代開始，人們開發(fā)出了第一代測序技術(shù)，并以此為基礎(chǔ)，在80年代提出了堪比登月計劃的“人類基因組計劃”，致力于獲取人類DNA中的全部堿基排列順序。1990年，由美國、英國、法國、德國、日本和中國等6個國家參與的“人類基因組計劃”正式啟動，到21世紀(jì)初，項目完成。

在這個過程中，基因測序技術(shù)經(jīng)歷了迭代發(fā)展，第三代高通量測序技術(shù)已經(jīng)開始成為主流，過去幾年才能完成的工作，今天可以在極短的時間內(nèi)完成。借助超級計算機和大數(shù)據(jù)技術(shù)，基于全基因組的分析也已經(jīng)成為可能。2014年，在由張國捷教授等領(lǐng)銜，全球200余位鳥類學(xué)家共同參與的一個項目中，通過對48種鳥類的全基因組分析，我們獲得了迄今為止最可靠的鳥類演化譜系。