宇宙内无法重样?当把人体放大、再放大后,细思极恐的问题出现了


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为了更好的引导你走向那道终极问题 , 我们以“自身”出发 , 或许是最好的起点 。
你可能对DNA这个词不陌生 , 在微观世界看你的身体 , 放大、放大、再放大之后 , 你可能就会意识到那成对的螺旋状的基因链组会出现你的眼中 。

那么 , 什么是基因组?
简单来说 , 基因组 , 就是全部的基因再加上别的物质共同组成的一个有机体 。 基因由DNA组成 , 而DNA是成对的长链 , 由A(腺嘌呤) , T(胸腺嘧啶) , C(胞嘧啶)和G(鸟嘌呤)组成 。

这一堆听都没听过的词不必死记硬背 , 只需按照字幕的代号把它想象成为一组代码 , 因为人是由无数个细胞组成的 , 这组代码其实就是输入给细胞的程序 。
细胞交织在一起成为了组织 , 不同的组织相互协调构成了器官 , 而器官协同工作形成了生命体 , 也就是你!因此你之所以是你 , 很大程度上源自于你的基因组 。
你的细胞需要通过它来知道自己在什么时候该做些什么 。
这有点像 , 你的大脑其实是自己在“活着” , 你认为的“你自己” , 只不过是命令输出后的执行者 。 例如你想吃饭了 , 不是你决定的 , 而是人类身体自己觉得的行为 。
希望你没饿到会听到这句话:“亲爱的 , 睡吧 , 睡着了就不饿了……”听起来又好笑 , 又悲伤 。 没错 , 当你睡着了 , 身体的命令就终止了 , 我们就没办法当这个执行者了 。

如何搞清组成“我”的基因组的字母排列呢?
弄清基因组中这几十亿个字母的排列顺序 , 是基因测序的基本目标 。 基因组既很大很大 , 又很小很小 。 DNA中的每个字母 , 就是A、T、C、G , 宽度只有8-10个原子 。

而它们在细胞中全部缠绕在一起成为一团 , 就像一团毛线 。

所以要从这么小的地方获取所有的这些DNA信息 , 科学家首先要把DNA的长链打断为许多短链 。 然后把每一段分离出来单独测序 。

那么 , 到底怎么测?你这样想一下或许会更容易理解:当DNA上彼此之间的序列刚好互补的话 , 这一条DNA就会和其它DNA交合:A配T , T配A , G配C , C配G 。

如果两片DNA的序列刚好能够互补 , 它们就会结合在一起 。
但由于基因片段非常小 , 我们需要用某些办法来放大这些信号 , 这样才能检测到每个字母是什么 。
科学家最常用的方法 , 是用酶来把原来的基因片段多合成出几千份 , 以此将原来的信号放大几千几万倍 , 这样我们就能够采用一些技术手段进行检测了 。
没错 , 这个宇宙没什么是用“放大”搞不明白的 , 如果搞不明白 , 一定就是放大程度还不够!

经过复制之后 , 接下来我们要做的就是把全部的这些序列信息都读取出来 。 为了做到这一点 , 我们需要再制作一批特别的字母 , 每种都有特殊的颜色 。 把这些带颜色标记的字母和酶混合在一起后 , 再加入到我们试图阅读的这个基因组里 。
在化学反应的作用下 , 基因组上的每个位点 , 都有这样一个特殊字母和对应的字母结合 , 从而形成一段双链DNA , 而且在新合成的DNA上每个字母上都带有颜色标记 。
科学家们对每一小段基因组进行照相 , 之后 , 我们就可以看到一些列颜色点的排列顺序 , 接着 , 我们就可以通过这些色点读出序列了 , 多达几亿条的DNA片段会由计算机程序拼接在一起 , 我们就能得到这整个基因组的完整序列 。

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