科学家发现,无论是动物、植物还是微生物,生命最初的起点都是一个细胞。与之形成对比的是,病毒因为没有复杂的细胞结构,离开寄生的宿主细胞,则无法独立完成生命活动。
如今,人们越来越深刻地认识到,疾病的很多秘密都藏在细胞里。只有彻底研究清楚细胞在健康状态和疾病状态下的运行规律,才能真正理解生命的本质,找到治疗疾病的方法。
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01
一眼看七十
1953年
沃森和克里克提出了DNA双螺旋模型。人类第一次明白,看似简单的核酸分子在细胞中存储并传递如此庞大的遗传信息。
1958年
现代分子生物学的重要基础——遗传中心法则(遗传信息从DNA传递到RNA,再到蛋白质)横空出世。
1966年
科学家完全破译了遗传密码的“字母表”——DNA的4种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶)中每3种能组合为一组(称为1个三联体密码子),共能组成64组,科学家已经明确这64个三联体密码子各自对应的功能。
· 1977年
DNA测序技术诞生,使人类得以直接读取基因序列。这些突破让医学遗传学进入黄金时代,镰刀型贫血症、白化病等经典遗传病的发病机制被科学家一一揭示。
· 1978年
全球首例试管婴儿在英国诞生,标志着人类能在实验室中完成受精过程。这项技术不仅推动了不孕不育难题的解决,还推动了冻卵技术的成熟。
· 1996年
克隆羊多莉的诞生震惊世界,这证明体细胞核移植到去核卵母细胞后能发育成完整生命体,克隆技术由此蓬勃发展。
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2003年
跨国、跨学科的科学探索工程人类基因组计划完成,30亿个碱基对被精确测序。但科学家很快发现,仅靠基因序列远远不够。
2010年
一种可改造患者自身免疫细胞,使其能精准识别并消灭癌细胞的CAR-T细胞疗法,在治疗成人白血病中获得突破性成功。这种“细胞免疫疗法”通过取细胞、改细胞、回输细胞这3步,为治疗癌症和自身免疫性疾病开辟新纪元。
2012年
干细胞研究迎来了新的里程碑——日本医学家山中伸弥及其团队因发现“诱导多能干细胞”技术获诺贝尔生理学或医学奖。这项技术可让普通成体细胞“返老还童”为干细胞,绕过了胚胎干细胞使用的伦理争议。
· 2017年
我国科研人员成功培育出全球首例体细胞克隆猴“中中”和“华华”,攻克非人灵长类动物体细胞克隆难题,推动干细胞与疾病机制研究进入新阶段。
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· 2019年
我国科研人员研发出新型通用型CAR-T疗法,通过基因编辑敲除T细胞SPPL3基因构建“糖盾”实现免疫隐形,解决了传统CAR-T“一人一制备”的局限与免疫排斥问题。
· 2024年
国外两项突破同获诺贝尔生理学或医学奖:小RNA技术为罕见病和慢性病治疗带来新希望;人工智能(AI)在蛋白质设计和结构预测中的突破,则解决了生命复杂系统的建模难题。
02
当理想照亮现实
《知识就是力量》杂志1999年5月刊发表了一篇题为《生命科学与结构分析》的文章,中国科学院院士、物理化学家唐有祺在文中提到,“生命科学应该是从现象到本质研究生命的学科。它的核心是生物学,包括农学和医学等与生命活动密切相关的学科”。
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化学仍将大力参与生命科学的发展。放眼到更为宏观的生命科学领域,2015年,屠呦呦成为中国首位获诺贝尔生理学或医学奖的科学家,她研发的青蒿素作为高效抗疟疾药物解决了全球疟疾防治难题,挽救了上亿条生命。这其中,化学是青蒿素从植物提取物转化为临床药物的核心技术支撑。
2023年,我国科研人员历经数十年研究,在国际上首次完整揭示植物细胞全能性分子机制,为作物育种(如缩短水稻、小麦育种周期等)提供核心理论与技术支撑,生命科学领域的重大进展亦为农学发展提供了保障。
从1953年发现DNA双螺旋结构到2024年AI解码细胞动态,细胞医学取得了从微观到宏观、从静态到动态的跨越式发展。今天,当我们凝视显微镜下的细胞时,看到的不仅是生命的基本单位,更是打开生命奥秘的钥匙。这把钥匙正在解锁一个又一个医学奇迹,未来的细胞医学将不仅只是医生的工具,更会成为每个人守护健康的伙伴。
关于细胞、免疫或遗传,你有哪些看法或困惑?欢迎在评论区留言分享!
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责任编辑 | 王佳璇 赵青云
运营编辑 | 赵青云 李佳桐(实习)
质量审核 | 李雅欣 王维嘉
图片来源 |《知识就是力量》杂志,原文《解开生命与疾病之谜的钥匙——细胞》,撰文 / 郭凯(西南医科大学基础医学院),原文有删改,原创作品转载请注明来源。
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