凯发k8国际(中国)一触即发|BGMBGMBGM胖老太太俄罗斯|生物学是如何颠覆
2024-07-03 09:19:57
编者按ღ★◈：人类从最初探索生物遗传的奥秘ღ★◈，解开遗传密码BGMBGMBGM胖老太太俄罗斯ღ★◈，到如今利用生物技术编辑 DNAღ★◈，治疗疾病ღ★◈，我们已经取得了伟大的进步ღ★◈，在这个过程中也诞生了很多位诺贝尔奖获得者ღ★◈。如今ღ★◈，生物技术发展日新月异ღ★◈，而科技的发展能进一步推动生物技术的发展ღ★◈。生物技术和科技这两个行业的融合是未来十年的显著趋势凯发k8娱乐官网ღ★◈。ღ★◈。由于文章篇幅较长ღ★◈，故拆分成上下两篇ღ★◈，本文是下篇ღ★◈。本文来自编译ღ★◈，希望对您有所启发ღ★◈。
今天的生物技术就像 50 年前的信息技术一样ღ★◈，即将触及我们所有人的生活ღ★◈。就像软件一样ღ★◈，生物学总有一天也会成为所有行业的一部分ღ★◈。
那么到底发生了什么？什么样的科技突破助长了这种乐观情绪？让我来梳理一下推动人类走到今天这一步的主要事件ღ★◈。在上篇中ღ★◈，我们梳理了DNA的发现过程ღ★◈，并介绍了基因组编辑技术ღ★◈，在下篇中ღ★◈，我们会聚焦基因技术与基因工程在现代及未来的发展ღ★◈。
1972 年 11 月ღ★◈，美国加利福尼亚大学生物化学家赫伯特·博耶尔（Herbert Boyer）参加了美日关于质粒的联合会议ღ★◈。博耶尔是限制性内切酶方面的专家ღ★◈，他提出了切割 DNA 分子的方法ღ★◈，使其末端不是钝的ღ★◈，而是粘的ღ★◈，因而更容易与其他 DNA 片段连接ღ★◈。他遇到了斯坦福大学医学教授斯坦利·科恩(Stanley Cohen)ღ★◈，科恩研究的是质粒ღ★◈，他提出了一种方法ღ★◈，可以让细菌吸收质粒ღ★◈，并与细菌一起复制ღ★◈。
这两位科学家开始对彼此的工作感兴趣ღ★◈，并意识到他们可以在一个项目上合作ღ★◈，这个项目后来将产生基因工程ღ★◈：他们分离质粒ღ★◈，使用限制性内切酶 EcoRI 切割它们ღ★◈，并将一个新的基因插入切口中ღ★◈，形成一个新的环ღ★◈。然后凯发k8国际(中国)一触即发ღ★◈，带有改良 DNA 的质粒被传递给细菌ღ★◈，使它们对抗生素四环素产生抗性ღ★◈。然后将这种细菌与含有四环素的培养基混合ღ★◈，只有含有这种新基因的细菌存活了下来ღ★◈。
这种包含新基因的“新”DNA 被称为重组 DNAღ★◈，而构建它的一整套方法被称为分子克隆ღ★◈。这些发现意义重大ღ★◈，因为它们允许科学家将感兴趣的基因插入细菌中ღ★◈，并将其用作生产蛋白质的工厂ღ★◈。
1976 年ღ★◈，赫伯特·博耶尔(Herbert Boyer)察觉到了一个巨大的机遇ღ★◈，离开学术界BGMBGMBGM胖老太太俄罗斯ღ★◈，与风险投资家罗伯特·斯旺森(Robert a . Swanson)共同创立了基因泰克公司(Genentech)ღ★◈。基因泰克公司是一家利用分子克隆技术生产第一个人工合成人类胰岛素的生物技术公司ღ★◈，后来又生产了第一个人工合成的人类生长激素凯发K8天生赢家一触即发官网ღ★◈，ღ★◈。
人们对生物技术的兴趣突飞猛进ღ★◈，第一波炒作冲击了市场ღ★◈。基因泰克是第一家上市的生物技术公司ღ★◈，第一天上市就取得了巨大的成功ღ★◈。短短一小时内ღ★◈，其股价就从 35 美元飙升至 88 美元ღ★◈，收于 71.25 美元ღ★◈。一个新的时代开始了ღ★◈。
到上世纪 90 年代ღ★◈，投资者已经开始将大量资金投入生物科技股凯发k8国际(中国)一触即发ღ★◈，并以新药上市为目标进行投资凯发k8国际(中国)一触即发ღ★◈。全球生物技术公司的数量从上世纪 80 年代的几百家增加到 90 年代末的 4000 多家k8凯发国际ღ★◈，ღ★◈。20 世纪 90 年代ღ★◈，美国共有 24 家上市生物技术公司ღ★◈，其中包括安进(Amgen)ღ★◈、基因泰克(Genentech)凯发k8国际(中国)一触即发ღ★◈、健赞(Genzyme)ღ★◈、免疫(Immunex)和百健艾迪(Biogen Idec)等大公司ღ★◈。生物技术的收入在十年间增长了近三倍ღ★◈，从 1991 年的 83 亿美元增长到 1999 年的 223 亿美元ღ★◈，而产品销售增长了六倍BGMBGMBGM胖老太太俄罗斯ღ★◈，从 27 亿美元增长到 161 亿美元ღ★◈。大多数大型制药公司在 20 世纪 90 年代开始涉足生物技术ღ★◈。生物技术公司和制药公司之间的联盟成为产品开发和营销的常态ღ★◈。
科学家们在了解各种人类疾病方面取得了很大进展ღ★◈，这有助于开发新的药物ღ★◈。新的基因组学公司出现了ღ★◈，它们不生产药物ღ★◈，而是生成 DNA 数据ღ★◈，然后卖给药物开发公司ღ★◈。人们希望这些数据将有助于发现更好的药物ღ★◈，并大大缩短新药上市的时间ღ★◈。
从 IPOღ★◈、融资和市值的总量来看凯发k8国际(中国)一触即发ღ★◈，2000 年对生物技术来说是惊人的ღ★◈、破纪录的一年ღ★◈。整个行业充满了乐观和兴奋的情绪ღ★◈。人类基因组计划有望很快完成ღ★◈，这对人类来说是一项巨大的成就ღ★◈，有望带来巨大的价值ღ★◈。
然而ღ★◈，在 2000 年 3 月ღ★◈，美国总统比尔·克林顿和英国首相托尼·布莱尔宣布基因组数据将免费提供给所有想要研究该序列的人ღ★◈。投资者进入了恐慌模式ღ★◈。领先的生物技术公司的股票暴跌ღ★◈。在声明发布后的两天内ღ★◈，该行业的市值损失了约 500 亿美元ღ★◈。短短几周内ღ★◈，生物技术指数几乎下跌了一半ღ★◈。而这仅仅是个开始ღ★◈。互联网泡沫的破灭也开始拖累生物技术行业ღ★◈。
市场受到了影响ღ★◈，但它并没有阻止科学技术的进步ღ★◈。人类基因组计划于 2003 年 4 月 14 日宣布完成ღ★◈。测序越来越便宜ღ★◈。另一个重大项目ღ★◈，人类微生物组项目ღ★◈，开始于 2007 年ღ★◈，它的目标是研究人类的微生物区系ღ★◈。
基因组测序的成本已经大幅下降ღ★◈，这使得科学家能够访问数百万个生物体的 DNA 密码库ღ★◈。第一个人类基因组测序耗时十多年ღ★◈，耗资近 30 亿美元ღ★◈，而现在只需花费 300 美元k8凯发天生赢家一触即发ღ★◈，只需要几天时间ღ★◈。
2012 年ღ★◈，一项被广泛认为是生物学历史上最重要的发现之一发生了ღ★◈。加州大学伯克利分校生物学家詹妮弗·杜德娜（Jennifer Doudna）与其合作者法国微生物学家埃马纽埃尔·卡彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）发现了一种名为 CRISPR-Cas9 的防御系统——细菌使用的基因剪子ღ★◈，可以剪切病毒 DNA凯发k8国际(中国)一触即发ღ★◈。他们开发了一种方法ღ★◈，可以让 CRISPR-Cas9 在活细胞的任何位置剪切和修改 DNAღ★◈。
但是ღ★◈，这个发现听起来不像是基因泰克出现时ღ★◈，科学家们就已经能做的事情吗？你猜对的BGMBGMBGM胖老太太俄罗斯ღ★◈。这种方法与以前使用限制性内切酶的方法只有一个区别ღ★◈，那就是精确度ღ★◈。使用限制性内切酶ღ★◈，科学家只能在特定的限制性内切位点或附近进行切割ღ★◈。例如BGMBGMBGM胖老太太俄罗斯ღ★◈，基因泰克使用的 EcoRI 限制性内切酶可以识别序列 GAATTCღ★◈，并在 G 和 A 之间切割ღ★◈。但是如果你想发现一个不同的序列或者替换一个碱基对呢？有了 CRISPR-Cas9ღ★◈，这也是可能的ღ★◈。
CRISPR-Cas9 方法为基因研究ღ★◈、医学和农业开辟了巨大的机会ღ★◈。由于现在可以改变单个基因或调整其活性ღ★◈，各种遗传疾病ღ★◈，如镰状细胞病ღ★◈、血友病ღ★◈、囊性纤维化和亨廷顿舞蹈病ღ★◈，都有可能被治愈ღ★◈。CRISPR-Cas9 还可以帮助治疗不同类型的癌症和传染病ღ★◈。它还可以应用于组织工程和再生医学ღ★◈。詹妮弗·杜德纳(Jennifer Doudna)和艾曼纽·夏彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)因这一发现获得了 2020 年的诺贝尔化学奖ღ★◈。
计算生物学和生物信息学是一个正在迅速发展的跨学科领域ღ★◈。它率先解决了序列比对ღ★◈、基因发现ღ★◈、基因组组装ღ★◈、蛋白质结构比对ღ★◈、蛋白质结构预测ღ★◈、基因表达预测ღ★◈、蛋白质相互作用等问题ღ★◈。
自 80 年代以来ღ★◈，科学家可用的基因组数据量呈指数级增长ღ★◈。与此同时ღ★◈，科技行业已经开发出了处理大数据的硬件和技术ღ★◈。存储和计算能力变得更便宜天生赢家一触即发ღ★◈，ღ★◈，也更容易获得ღ★◈。
每个人都可以使用软件和服务来处理海量的数据ღ★◈。现在ღ★◈，在云中构建和运行复杂的分布式计算系统变得非常简单ღ★◈。随着机器学习和深度学习方法的进步ღ★◈，研究人员开始将它们应用于生物学问题ღ★◈。
下面是一些案例研究ღ★◈。谷歌的 DeepMind 开发了 AlphaFold 和 AlphaFold2 模型ღ★◈，这两种模型可以根据氨基酸序列预测蛋白质结构ღ★◈，精度比以往任何方法都要高ღ★◈。像 Insitroღ★◈、Atomwise 和 insilicon Medicine 这样的公司开发了人工智能驱动的药物发现平台ღ★◈，可以识别潜在的目标疾病ღ★◈，并加速药物的开发ღ★◈。这一领域尤其充满希望ღ★◈，因为将一种新药推向市场仍然是一项非常昂贵和充满冒险的努力ღ★◈。平均而言ღ★◈，研发一种新药需要花费 25 亿美元和 10 年时间ღ★◈。药物发现和开发的高成本已经吓走了许多投资者ღ★◈，对制药创新产生了负面影响ღ★◈。
合成生物学领域也取得了许多进展ღ★◈。这些包括不同的应用ღ★◈，从研究基因功能ღ★◈、蛋白质设计ღ★◈、药物发现到创造生物材料ღ★◈、生物计算机和合成生命ღ★◈。
随着测序ღ★◈、DNA 合成和 PCR 成本的降低ღ★◈，合成越来越复杂的 DNA 序列成为可能ღ★◈。2010 年ღ★◈，J·克雷格·文特尔研究所(J. Craig Venter Institute)的科学家们设计了一个基因组ღ★◈，将其插入到支原体 capricolum 中ღ★◈，使其成为第一个拥有完全人工 DNA 的自我复制生命体ღ★◈。2016 年ღ★◈，该实验室设计了一种细菌ღ★◈，它的基因组小到只有 473 个基因ღ★◈，而不是数千个基因ღ★◈。2019 年ღ★◈，苏黎世联邦理工学院的科学家创造了 Caulobacter ethensis-2.0ღ★◈，这是一种完全由计算机设计的细菌基因组ღ★◈。
另一个在 2010 年代后期变得非常有前途的应用是免疫细胞疗法ღ★◈。通过这种疗法ღ★◈，科学家们会改造病人的免疫细胞ღ★◈，使其产生人工受体ღ★◈，并使其能够检测和对抗癌细胞ღ★◈。2017 年ღ★◈，美国食品和药物管理局(FDA)批准了首个免疫细胞疗法ღ★◈，更多疗法正在等待中ღ★◈。
科学和技术已经取得了很大的进步ღ★◈，但生态系统也为生物技术公司做出了同样的贡献ღ★◈。贾里德·弗里德曼（Jared Friedman）在他的 YC 博客文章《未来 10 年生物科技初创公司的资金将如何变化》中说得很好ღ★◈：
如今k8·凯发(中国)天生赢家·一触即发ღ★◈，ღ★◈，创始人可以以低得多的成本ღ★◈，通常只有 10 万美元ღ★◈，为生物技术公司证实一个概念ღ★◈，从而取得真正的进展凯发k8国际(中国)一触即发ღ★◈。有一些低成本的 CROs 可以有偿做科学工作ღ★◈。像 Science Exchange 这样的公司使小公司能够即时获得 CROs 和科学用品ღ★◈，并且具有成本效益ღ★◈。你可以很容易地租到设备齐全的实验室空间ღ★◈，公司也愿意帮助你备货ღ★◈。OpenTrons 等公司的廉价实验室机器人使批量实验自动化成为可能ღ★◈，Atomwise 等公司的计算药物发现使一些实验完全用硅材料完成ღ★◈。像 Cognition IP 这样的公司正在降低申请专利的成本ღ★◈，而像 Enzyme 这样的公司正在简化向 FDA 提交专利的程序ღ★◈。
虽然这不是一个关于生物技术的全面概述ღ★◈，但我希望这篇文章能够帮助您理解生物是如何统领世界的ღ★◈。我们生活在一个生物技术激动人心的时代ღ★◈。许多科学ღ★◈、技术和金融领域的专家对该行业的未来寄予厚望ღ★◈。科学在不断进步ღ★◈，技术在不断发展凯发k8国际(中国)官方网站·一触即发ღ★◈！ღ★◈，我们可能很快就会看到生物技术公司的数量激增ღ★◈。
但是这个行业的发展仍然面临很多挑战ღ★◈。新药开发的成本仍然很高ღ★◈，在药物设计和开发方面还有很多问题需要解决ღ★◈。个性化医疗的进步为生物制造带来了新的挑战ღ★◈。生物技术在软件方面远远落后凯发k8国际(中国)一触即发ღ★◈，而生物技术和科技这两个行业的融合可以弥补许多差距ღ★◈。我相信这种融合将是未来十年的显著趋势ღ★◈。
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最近ღ★◈，美国最大的经济研究机构——全国经济研究所（NBERღ★◈，全美超过一半的诺奖经济学得主都曾是该机构的成员）发布了一份报告ღ★◈，全面分析了 1990 到 2007 年的劳动力市场情况ღ★◈。\n
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我们都知道ღ★◈，到处都在重启ღ★◈；我们也知道ღ★◈，如果有钱ღ★◈，啥都能重启ღ★◈。所以天生赢家 一触即发ღ★◈！ღ★◈，会不会被重启算不上是个问题ღ★◈，只能问什么时候会被重启ღ★◈。自然而然地ღ★◈，世界各地的各种重启现象衍生出了一个有趣的猜猜游戏ღ★◈：哪一部老作品会是下一个接受这种待遇的？\n
