微生物是自然界分布最廣、數量最多的有機體，包括細菌、病毒、真菌等。它們是地球上最古老的生命之一，是所有生命的基礎，是生命中的生命。組成動物和植物的細胞，最早就是由細菌進化而來的。以碳的標準來衡量，一個人就是億萬細菌的合體。“所以主導世界的不再是矽，而是碳。我們這個基因工程研究項目的彆稱是：如何在碳時代指引方向。”沈奇談了談他的想法。一個人的身體裡生活著一千萬億個細菌，重量達三公斤，它們攜帶的基因總數是人類基因的很多倍。在人類腸道裡就寄生著一百萬億細菌，它們是人體內正常的微生物，對人體有益。另一方麵，人類的三十億個堿基對完成了測序，但隻有2%的內容編碼了人類的兩萬多個基因，其餘的98%還屬於基因遺傳謎題，尚未被研究清楚。沈奇問到：“大家明白我們這個項目的第一步基礎研究，該做什麼具體工作了吧？”“明白！”“懂了！”“躍躍欲試！”“迫不及待！”大家積極行動起來，滿懷熱情的布置沈奇科研中心生物實驗室。生物和化學聯係緊密，防化服、通風櫥，基礎的藥劑、器皿、儀器設備，拿中心化學實驗室的存貨即可。基因測序和基因編輯的硬件軟件，需要另外購買。隨著新一代測序軟件和crispr等技術的廣泛應用，其市場價格降到了較低的程度。韓猛花小錢辦大事，他利用專業知識與儀器供應商砍價，僅花費500萬元就買到了沈奇交辦的基因工程專屬儀實驗器，為中心、為燕大、為國家節約了100~200萬元。沈奇規劃的《基因工程研究項目》分為三步，第一步基礎研究階段所依靠的理論原理主要是基因組學。古老的鳥槍法依舊是主流實驗手段，同樣古老的還有pcr儀。沈奇科研中心新買的pcr儀經過了幾輪的升級換代，但其設計原理和第一代沒有本質上的差異。基因組學的突飛猛進，要感謝pcr儀的發明者楊銳教授，他是中國生物界的先驅者。如果《基因工程研究項目》取得了最終的勝利，請記住這六位甘願為科學獻身的生物工作者，他們是：沈奇、韓猛、崔華林、杜源、唐亞星、武俊強。六壯士首先對自己進行了pcr操作，測試並保存了他們的dna樣本。然後，六壯士提取了自己的皮膚細胞，通過生物手段培養為多能乾細胞，為後麵的研究存儲彈藥。曆史上的科學壯士不計其數，比如澳大利亞醫生馬歇爾喝下了幽門螺旋杆菌，以驗證它到底是不是胃潰瘍的致病因子。又比如秘魯醫生克立勇，他為了驗證兩種病狀是不是同一種病因，就切開了病人身上的疣，抽出疣裡的血，注射到自己體內。很不幸，他死掉了。沈奇等六人的實驗操作目前來說比較安全，暫時沒有生命危險。《基因工程研究項目》的第一步研究階段分為高級生命體、微生物兩個版塊。基因是連接這兩個版塊的紐帶。雖然基因組作為整體是重要的，但科學家們更感興趣的是基因，特彆是人類疾病相關的基因。隨著人類基因組所有堿基對的測序工作完成，包括癌症、糖尿病、心血管疾病、免疫功能紊亂、神經類疾病、艾滋病等幾千種常見疾病的致病機製已顯露無疑，但患者卻越來越多。這是為什麼呢？“是啊，這是為什麼呢？要搞清楚並解答這個疑問，並給予大眾一個合理的解決方案，這就是我們要做的事情。”沈奇和他的博士研究生們，將他們的基因組dna樣本打斷為30~100kp大小的片段，然後在含有銀離子的cs2so4密度梯度溶液中離心。“觀察到6個沉降帶，密度從低到高依次為l1、l2、h1、h2、h3、h4（l=lower，h=higher）。”韓猛熟練的做著實驗。“其中的h3的g+c比例最高，為h1和h2的8倍，為l1和l2的16倍。”崔華林用h3組分作為探針與人類染色體原位雜交，再與染色體g帶圖像作比較，得到了一些基礎數據。《基因工程研究項目》的第一步研究階段的初期工作比較基礎、常規。人類21號染色體長臂的重組率為1cm/mb，而短臂則為2cm/mb。相似的情況也在酵母中出現，儘管酵母基因組比人類的小200倍。h3組分主要分布在g帶的淺著色區，有43%的h3位於近端粒區。沈奇項目組所做的序列分析揭示，h3組分的單拷貝比例為50%-70%，h3，h1+h2和l1+l2所含基因的數量分彆占整個基因組的28%、38%、34%，實驗結果說明，大量的基因集中分布在人類基因組的有限區域。沈奇團隊的初期實驗結論，似乎與國際人類基因組測序機構所公布的數據沒有差彆。這麼基礎的實驗研究，是不可能讓五位博士研究生獲得燕大博士學位的。基礎實驗研究隻是熱身，核心實驗在後麵。“我剛才說了，既然我們已經知道了幾千種疾病的致病機製，為啥患者反而越來越多呢？”沈奇再次問到這個問題。“我在美帝的那幾年，專門研究過艾滋病。為了防止艾滋病毒破壞免疫細胞而使攜帶者發病，我們可以通過生物技術修改患者的基因，或者修改他們後代的基因，使他們的後代永遠免疫艾滋病。但這種基因修改方法沒有廣泛的、合法的被運用於臨床，我想是因為，有的基因修改會引發不可預測的新病變，甚至直接致人死亡。這也是我和我導師主攻的方向，如何最大程度的規避基因修改帶來的隱患？能否在本質上，讓基因修改絕對安全的、有利的為人類服務？可惜啊，我的導師被帶走了，我也倉皇的返回中國……”崔華林擅長以艾滋病為例子闡述他的學術思想，畢竟術業有專攻，他是專門研究這個方向的。“我想，沈主任應該有對策了吧？”崔華林非常感興趣的問到。