相信不少學(xué)過高中生物的網(wǎng)友都有疑惑，為什么網(wǎng)上會(huì)出現(xiàn)兩種截然相反的結(jié)論，一種是高中生物的A和a，另一種是基因突變啊，頻率啊甚至還有表觀之類的，雖然聽不懂但是很厲害的樣子。其重要原因之一就是教科書滯后的緣故（ps:絕大多數(shù)A/a都是站不住腳的…）

今天的我們開口閉口基因，各種基因檢測都已經(jīng)走進(jìn)了尋常百姓家，不少疾病，醫(yī)生都會(huì)說做個(gè)基因檢測去，各種公司很多概念炒的不亦樂乎，什么智商基因，美白基因之類的…

這些其實(shí)都源于十多年前的一次生物革命。

01，生命科學(xué)大爆發(fā)

我來簡短的講一下這個(gè)過程，相比于物理化學(xué)，我們對(duì)生物的認(rèn)識(shí)一直都很慢。

大概在1940年左右，我們才徹底搞明白人類的遺傳物質(zhì)是核酸。而它的結(jié)構(gòu)，是在10年后的1953年，由沃森和克里克搞出來。就是這個(gè)眾所周知的雙螺旋，很多機(jī)構(gòu)都用它來作logo，包括中關(guān)村。

學(xué)過高中生物的都知道DNA是ATGC組成的，ATGC的不同組合代表不同的信息，今天還有人用這個(gè)做儲(chǔ)存和DNA運(yùn)算。直到20年后，1973年，Sanger發(fā)明了雙脫氧終止法，我們才可以了解DNA上ATGC的排布順序。

Sanger是個(gè)牛人，拿了兩次諾獎(jiǎng)，而且還是貨真價(jià)實(shí)的兩次化學(xué)獎(jiǎng)，分別是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)（胰島素）和DNA測序。

Sanger測序的原理不多說，我們知道ATGC的排列是代表了信息，那么人類的這個(gè)列有多長呢？大概30億bp，我們要測序就是從頭數(shù)過去。

02，人類基因組計(jì)劃

1985年，美國科學(xué)家率先提出了人類基因組計(jì)劃(human genome project, HGP)，這個(gè)計(jì)劃和曼哈頓工程、阿波羅登月計(jì)劃并列為20世紀(jì)三大工程，科學(xué)家的想法就是把這30億的人類基因組給數(shù)完，看看我們的基因組到底是啥情況。

這個(gè)計(jì)劃1990年正式啟動(dòng)，最初是美國、英國、法國、德國和日本五個(gè)世界頂尖國家參與，1999年，也就是這個(gè)計(jì)劃完成的倒數(shù)第三年，中國人加入了，領(lǐng)了百分之一的任務(wù)。

當(dāng)時(shí)的參與者是中科院基因組所的楊煥明，他測了一段序列，據(jù)說是他本人的，命名為炎黃一號(hào)。

當(dāng)然這次計(jì)劃的副產(chǎn)品就是今天大名鼎鼎的華大基因公司。華大基因在基因領(lǐng)域的地位，大概相當(dāng)于阿里巴巴集團(tuán)在電商領(lǐng)域的地位。

HGP一共花費(fèi)了30億美元，在2001年完成了人類基因組測序。而10多年后的今天這個(gè)工作只需要不到1000美元，價(jià)格不足十萬分之一。

why？難道是各國科學(xué)家共同完成的人類基因組計(jì)劃？？？No！

03，科學(xué)狂人

這是一個(gè)人逆天完成的，這個(gè)人就是打了無數(shù)生物學(xué)家臉的生命科學(xué)巔峰人物J.Craig Venter。

當(dāng)六國科學(xué)家哼哧哼哧的去從克隆測基因數(shù)序列的時(shí)候，科學(xué)狂人Venter提出了想法，我們能不能把基因直接打碎了，然后單獨(dú)測，最后拼接呢？也就是所謂的鳥槍法/霰彈法（shotgun）

他的說法被很多人嘲笑，也不被主流科學(xué)家認(rèn)可。但是Venter是個(gè)天不怕地不怕的人，這家伙覺得既然主流科學(xué)家不認(rèn)可他，那么他就自己單干，于是他組建了個(gè)公司，用自己的辦法去做。

結(jié)果呢，六國科學(xué)家耗費(fèi)10多年花了30億美元做的事情，venter一個(gè)公司花了兩三年時(shí)間搞定了。結(jié)果大家一下子傻眼了，這個(gè)時(shí)候Venter出了，為了全人類的利益，雜志社決定把Venter的文章壓住，然后等六國科學(xué)家的文章寫出來在一起發(fā)表（這個(gè)屬于路邊社消息，大家自己斟酌）

六國科學(xué)家12月7號(hào)投稿，比venter晚兩天，接收時(shí)間早十天，發(fā)表時(shí)間比venter早一天，好巧妙。（請(qǐng)留意日期，其中Science是venter發(fā)的）

Nature ：

Received 7 December 2000;

Accepted 9 January 2001;

Published 15 February 2001;

Science:

Received 5 December 2000;

Accepted 19 January 2001；

Published 16 February 2001;）

而且Science比nature引用少了三分之一（文圖不相關(guān)哈，較真者請(qǐng)繞行）…

牛逼不，就像張無忌挑戰(zhàn)六大門派一樣，彪炳千古。venter的這一成果的巨大意義在于開辟了二代測序。

從此，大家基本不采用六國科學(xué)家的辦法，而采用venter的辦法進(jìn)行測序，也帶來了基因組的巨大爆發(fā)，但是這梁子結(jié)下了。

04，合成生命

當(dāng)然venter這個(gè)人不僅牛在一個(gè)人pk六國科學(xué)家的豐功偉績。他還是最接近上帝的一個(gè)人——合成生命！文特爾生于1946年10月14日，生物科學(xué)界著名的破壞分子，不被主流認(rèn)可的一個(gè)人。但他卻是人類史上首位合成生命的人，人類史上最接近上帝的人。

他在實(shí)驗(yàn)室中利用化學(xué)物質(zhì)制造了一整個(gè)基因組，然后將這個(gè)合成基因組植入到一個(gè)空細(xì)胞中。接下來，這個(gè)細(xì)胞根據(jù)植入的基因指令開始自我復(fù)制和修正。

這是一個(gè)地球上從未出現(xiàn)過的生命，可以說是創(chuàng)世了。（當(dāng)然你也可以認(rèn)為是個(gè)組裝的生命）

順便，venter大器晚成，可以當(dāng)大家的榜樣哈。45歲還在做博士后，然后突然間，腦洞大開，2000年第一場雪后，一個(gè)月搞定一篇nature genetic，一個(gè)人搞定六國科學(xué)家的事情，7年拿到美國的院士。他會(huì)不會(huì)是穿越了呢？

現(xiàn)在生物領(lǐng)域的問題之一是：日益增加的生物大數(shù)據(jù)和落后的分析處理數(shù)據(jù)能力之間的矛盾！

05，補(bǔ)充閱讀

1，關(guān)于venter

這就是全世界最牛的個(gè)人基因組測序結(jié)果，沒有之一 | 科學(xué)人 | 果殼網(wǎng) 科技有意思J. Craig Venter: 天下英豪數(shù)第一

2，關(guān)于測序

a）為了講故事，所以會(huì)忽略很多大牛，比如Francis Collins。

b）比如人類很早已完成了細(xì)胞色素c的序列分析等等

c）三代測序目前最大的問題之一是組裝錯(cuò)誤，所以如何優(yōu)化算法是亟待解決的。

d）特別說明：就像知友指出的，shotgun主要是一種策略，但是這種策略要比最初的克隆測序辦法快很多，而二代測序還有測序技術(shù)本身上的突破，比如illumina的邊合成邊測序。另外，shotgun并非完美，對(duì)于復(fù)雜序列，還是要用老辦法。

3，為什么A和a這種分析大部分是錯(cuò)的呢？

如果你對(duì)基因有所了解，你一定知道，一個(gè)基因往往長度是幾萬幾十萬，而A和a其實(shí)說穿了一般是某個(gè)SNP，它根本無法反應(yīng)那幾十萬個(gè)堿基的狀態(tài)，互作，要知道人類突變的分布很多，大概每8個(gè)堿基就有1個(gè)突變（ExAC）。

更別提對(duì)于絕大多數(shù)性狀，即使是最粗淺的遺傳學(xué)，還是最簡單的孟德爾遺傳，對(duì)于基因表達(dá)，就有外顯度，多效性，表現(xiàn)度和非遺傳因素這四大影響因子。

所以單獨(dú)用A和a，只是一種極其省略、近似的理解，略懂即可，真要用A和a解讀，十有八九會(huì)錯(cuò)。

必須指出：本文的寫作多少有些戲言，六國科學(xué)家的努力并不是白費(fèi)的，他們的數(shù)據(jù)非常有意義，正是因?yàn)橛辛鶉茖W(xué)家的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和Venter的互相印證，才讓我們可以放心的使用shotgun，否則的話，萬一拼錯(cuò)了都不知道。

除了上述發(fā)現(xiàn)，還有個(gè)新內(nèi)容，大家知道遺傳是先天的對(duì)吧？現(xiàn)在科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了后天遺傳，就是那種很像拉馬克的理論（像，但不是哈）。