大鹏新区科普基地线上科普小课堂 ——深圳国家基因库
发布时间:2021-09-06
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大鹏新区科普基地线上科普小课堂

深圳国家基因库

 

大鹏新区作为深圳的生态特区,自然资源丰富,拥有众多自然科普基地。包括深圳国家基因库、中国农业科学院深圳农业基因组所、广东海洋大学深圳研究院、大鹏半岛国家地质公园、深圳天文台、大亚湾核电基地、坝光自然学校、等众多省级、市级科普基地。今天就让我们走进深圳国家基因库看看吧。

深圳国家基因库简介

深圳国家基因库是国家四部委批复建设的、世界领先的国家级综合性基因库,建成了领先的生命科研基础设施, 为我国的生命科学研究和生物产业发展提供重要助力,并始终将科普工作作为首要责任和义务,是广东省科普教育基地、深圳市科普教育基地、深圳市大鹏新区生态文明宣教体验中心,并荣获深圳市2017年度“最佳创新科普基地”称号,以及深圳市科协颁发的2020年科普工作优秀单位”荣誉称号。

深圳国家基因库坚持面向大众,尤其针对大中小学学生群体,普及基因科技的基础知识以及农业、疾病、民生等相关领域的前沿发展和近期成果;并在知识传授中“寓教于乐”,将基因科学知识融入趣味之中,通过实地参观、线上科普课堂、基因科普实验、科普讲座等多种方式,让大众从科学和客观的角度理性地认识基因资源、生命科学、基因科技及其发展前景。

深圳国家基因库科普场地条件优越,主展览厅占地面积约1100平方米,可通过视频短片、PPT讲座、仪器设备陈列、实物展示等各种形式传播基因科普知识。分展览室占地面积约7849平方米,可通过参观高精尖实验室近距离感受前沿的生命科学技术,如参观自主研发的国产测序仪、大规模高通量计算机机群、不同温层的存储设备;亦可与科学家一起动手体验科学小实验,进一步激发科学兴趣,加深对基因知识的理解;园区内生物种类繁多,生活着火烈鸟、黑天鹅、白天鹅、羊驼、梅花鹿、孔雀等动物,并引入了猴面包树,巴西树番茄、越南人心果、四季长果桑、木鳖果等各类遗孤、多生年、高效能、高营养作物,可与特色动植物亲密接触,了解生物多样性保护对地球可持续发展的重要意义,感受人与自然和谐相处的生态保护理念。

自2016年9月22日正式启动运营以来,深圳国家基因库举办和承办了180余场种类型的科普活动,覆盖了中小学生、在校大学生、非专业市民等民众,目前已惠及140余万人。

 

基因科普小课堂:

基因到底是什么?

让我们先翻开生物课本对于基因的解释:基因又称遗传因子,是具有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的基本遗传单位。

让我们抛开庞大的身体,先把关注点放在构成身体的基本单位:细胞。

人体和细胞相比,可谓是一个庞然大物,细胞作为构成生命的基本单位,发挥着重要的功能。为了更好的理解,我们把人体比喻成一个商业建筑中心,这个商业中心每一栋建筑都有着不同的功能,比如有娱乐区、住宅区、风景区、商业步行街等等,每一个区虽然功能不同,但是基本构造是差不太多的,都是钢筋、水泥等材料搭建起来的。这种不同的功能就像我们人体的各个器官一样,心肝脾肺肾各司其职,能完成一种或几种生理功能的器官组合在一起,就叫一个系统,比如呼吸系统、消化系统等等,所有系统的总和就构成了人体。

那么这个商业建筑中心是怎么构建出来的呢?首先,我们需要一个指挥官,他手里面拿着建筑的总图纸,就像下面这个样子。 

这份施工的图纸决定了整个建筑的所有呈现形式,这份图纸就是DNA。图纸是庞大的,里面既有怎样建筑的核心部分,也有其他各类技术参数等等,搭建建筑的核心就是我们所说的基因。所以,基因是DNA上面的片段就不难理解了。

总的施工图纸是很专业和庞大的,珍贵且绝无仅有,将施工总图纸向下发放传来传去如果弄丢或者弄破问题就大了。那么解决的办法就是把图纸中的精髓提炼出来,分别下发,这样每一个施工组长都获得了一份所负责地方的具体施工图纸,然后他们去建各自施工的部分。这份提炼出来的图纸,就是RNA。

好了,现在我们开始搭建住宅区,图纸有了,我们需要钢筋、水泥、砖头、瓦块,这些资源就是体内的氨基酸,所有在厂子里干活的工人是核糖体,在核糖体辛勤的劳动下,很多的氨基酸按照RNA的指导下串联了起来,就形成了肽链。肽链就像房子的承重梁一样,一个房子总不能只有一个支柱吧,一条或多条肽链交织缠绕形成复杂的三维结构,这就是最终产物,蛋白质。

 

上述过程就是中心法则:复制——转录——翻译的过程,当然了,这个过程中的实际情况要比上述比喻复杂得多,为了理解,有些步骤也被省略掉了。简而言之,基因是生命的基本因子;生物体的生、长、衰、病、老、死等一切生命现象都与基因有关,它也是决定生命健康的内在因素。

什么是基因检测?

上面介绍了什么是基因,我们在很多地方听过基因检测,从上面给大家讲解的这个比喻来理解,解读出来的基因检测报告就像人体的说明书,告诉你哪些疾病需要特别预防,哪些生活方式会对自己的身体有不良影响。但是就像建筑随着时间的流逝会慢慢老化一样,影响人类健康除了基因的作用之外,生活方式等后天的环境风险因素也起着重要的作用。

基因决定着各种生命的现象,是种族特质遗传的基本因子,人的生老病死,人的身高肤色,乃至人的智力情绪都与基因密不可分。正因为每个人的基因都不尽相同,所以不同的人对抗疾病的抵抗能力不同,患病风险也大相径庭。这些基因潜伏在人的身体里一旦外部环境适合,就会引发病症,这些基因就是疾病的易感基因。

基因诊断在优生领域效果显著。比如对胎儿的唐氏综合征筛查,和人工授精时对受精卵的筛选。抛开可能导致的伦理问题,基因诊断在这方面应用很广泛。

基因检测还可以通过分析影响体内药物代谢酶的基因情况,提前获知药物在体内代谢的情况,通过代谢情况分析,得知哪些药物在服用时容易造成毒副作用风险,提前规避,从而指导安全用药。

总而言之,基因检测就是通过血液、其他体液或细胞对DNA进行检测的技术。基因检测可以诊断疾病,可以指导用药,也可以用于疾病风险的预测。

 


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