白海军以后将出现章鱼人，可变化皮肤色彩隐藏自己

　　文/白海军
　　CRISPR/Cas9基因编辑技术以及埃及艳后给我们的启示已经非常明显---不久的将来，我们可以随心所欲地编辑我们的基因，从而设计出我们想要的容貌、体形乃至生命，但这还不是全部，我们甚至可以让我们拥有以前人类所从未有的能力，比如，像章鱼一样变化皮肤色彩从而隐藏自己的能力。
　　2015年8月，诺贝尔奖得主、日本冲绳科学技术大学院大学(OIST)教授布伦纳(Sydney Brenner)在《自然》期刊上发表了一篇论文，称已经对常见的加州双斑蛸(California two-spot octopus)90基因组作排序和注释。他所领导的研究团队也对章鱼基因进行了研究，发现＂章鱼和其他无脊椎动物基因组之间有着惊人差异，它们约3.3万组基因中，约3500组都是其他动物所没有，当中很多组基因都是负责大脑、爪、吸盘、和隐身能力。＂（2015年8月14日，香港《明报》网站报道）在无脊椎动物当中，头足纲动物的神经系统是最大的。头足纲的基因组大而复杂。参与研究的芝加哥大学学者拉格斯代尔(Clifton Ragsdale)表示，章鱼＂有着巨大、高度发达的大脑，＂＂像章鱼这类头足纲动物是地球上最聪明动物，显示出高级的解决问题和学习行为。＂那么，以后我们是否会将章鱼的某些特有基因移植入人类基因中呢？应该明确指出，这不是科幻想象，而是真真切切的科学现实----并且，我们可以预料，一定会有人希望得到这种能力。
　　事实上，我们不仅仅会希望用其他生物的基因改变我们自己，而且也在研究如何干涉上帝创造的自然界----我们正在一步步揭开自然界的密码，而只要我们掌握了密码，就会利用基因编辑技术，设计我们所需要的新生命，必然会开创一个＂生命创意设计＂领域，我们正在扮演上帝。
　　2014年7月16日，英国《科学日报》报道，美国麻省理工学院、美国夏威夷大学马诺分校的科研人员组成的研究小组最新研究发现，海洋微生物群落跟大城市的上班族一样，有着自己的日循环，＂想象一下开放的海洋是一个微生物的大城市，充满了小至无法看见的生命。在每一滴水里都可以发现上百种不同类型的细菌。现在科学家们发现这些海洋微生物群落有自己的日循环，与那些生活在熙熙攘攘大都市的居民并无太大差异，醒来、乘车上班、工作、吃饭，日复一日。＂（英国《科学日报》，2014年7月16日；凤凰网科技版转载）
　　应该说明，研究小组的研究方法，并不是对海洋生物进行视觉观察，而是利用了高级微生物群落RNA测序技术，这种技术效率很高，是一次对多个物种的整个基因组进行测序，所以能够很快了解整个微生物群落的基因状况。
　　在人们的通常印象中，植物都是利用光合作用获取能量的，这被称为＂光合自养生物＂，也就是通过光合作用，将无机物质转化为＂食物＂，而植物通常也根据太阳规律活动，但是美国麻省理工学院、美国夏威夷大学马诺分校的科研人员在美国夏威夷欧胡岛北部100公里的深海研究地点（Station ALOHA）发现这里不同的异养细菌物种并不遵循一致的昼夜循环规律，各个微生物群落之间会有时间差别，这意味着微生物群落的＂作息＂时间是不同的，美国麻省理工学院小组负责人、美国夏威夷大学马诺分校的海洋学教授爱德华·F·德隆（Edward F. DeLong）说，＂对于任何一个特定物种而言，特定新陈代谢通道的基因记录会在每天同一时间打开，这暗示了某种暂时的划分＂ ，＂这是与生物学和生物地球化学相关的一项新结果。＂
　　美国蒙特利湾水族馆研究所和德隆的研究小组进行了合作，使用空间自由漂浮机器人环境样品处理器（ESP）获得对微生物群落动态性的高频率时间分辨分析所需的样本，然后利用高级微生物群落RNA测序技术进行观测。
　　研究者小组发现，＂不同的细菌物种会在不同但始终如一的循环里表达不同类型的基因，例如开启夜间重建收集太阳能所需的修复性基因，然后增加不同基因活动以建造新的蛋白质。＂ 德隆说，＂这种规律性和单个微生物活动的定时有点类似小时工日复一日的轮班。＂不同海洋微生物物种基因协调性地定时开启，就像是上班族在上班时间一起出门上班一样，只是现在还没有弄清协调这种周期性的机制----如果弄清这种协调机制，那么就有可能控制微生物的＂上班时间＂。由于微生物与海洋环境、海洋生态和海洋经济密切相关，那么控制了微生物＂上班时间＂，也就等于操控了海洋世界，这简直就相当于你拥有了上帝之手。
　　应该指出的是，这项研究是由美国国家科学基金会和戈登和贝蒂穆尔基金会资助的。2013年，穆尔基金会＂国家海洋微生物启动计划＂为德隆和美国夏威夷大学马诺分校的大卫·卡尔（David Karl）教授提供了420万美元的资助，目的就是探索海洋食物网底部的几万亿微生物群落之间、以及微生物群落与周围环境的相互作用。
　　德隆还是＂新的海洋过程与生态西蒙斯合作（SCOPE）＂的主任，SCOPE是一个耗资4000万美元、为期5年的项目。该项目主要课题就是研究微生物和生物体相互作用的规律。
　　海洋生物资源丰富，随着人类对海洋生物的研究不断深入，海洋生物资源多层面开发成为可持续发展的重中之重，所以国际上最近几十年海洋生物技术越来越兴盛。
　　1989年首届国际海洋生物技术大会（MPS大会）在日本召开，当时仅有几十人参加，但到了1997年第四届IMBC大会在意大利召开时参加人数已经骤升至1000多人，现在IMBC大会已成为国际海洋生物技术权威性会议和论坛。IMBC大会每3年举办一次，吸引了众多世界高端科学家和技术研究者，大会也成为各国科研工作者展示成绩和交流的平台。现在，世界各地都建立了区域性学术组织，如亚太海洋生物技术学会、欧洲海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会等。各国还组建了一批研究中心，其中比较著名的为美国马里兰大学海洋生物技术中心、加州大学圣地亚哥分校海洋生物技术和环境中心，康州大学海洋生物技术中心，挪威贝尔根大学海洋分子生物学国际研究中心和日本海洋生物技术研究所等。各地学术组织不断组织各类交流活动，研讨新技术和新发展，1998年在欧洲海洋生物技术学会、日本海洋生物技术学会和泛美海洋生物技术协会的支持下，原《海洋生物技术杂志》与《分子海洋生物学和生物技术》合刊为《海洋生物技术》学报（以下简称MB T），现在该刊物已经是权威性的国际刊物。
　　海洋生物技术涉及领域众多，主要包括海洋生物的分子生物学、细胞生物学、发育生物学、生殖生物学、遗传学、生物化学、微生物学，乃至生物多样性和海洋生态学等，但广泛的内容都需要坚实的基础，海洋生物基础科学是众多学科发展的基础，所以，各海洋强国无一重视海洋生物基础科学研究。
　　海洋生物技术应用十分广泛，如海水养殖、海洋医药资源开发、海洋新材料、保护海洋环境、治理污染等。近些年，海洋生物基础科学主要是侧重分子水平的研究，如基因表达、分子克隆、基因组学、分子标记、海洋生物分子、物质活性及其化合物等。这些研究都具有导向性，不但具有技术价值，而且具有明确的市场价值。
　　传统上，海洋生物技术应用最主要的领域是水产养殖和海洋天然产物开发，主要是因为这是传统的海洋经济，所以各国都很重视。在水产养殖方面，主要的研究课题是提高重要养殖种类的繁殖、发育、生长和健康状况，特别是在培育品种的优良性状、提高抗病能力，如转生长激素基因鱼的培育、贝类多倍体育苗、鱼类和甲壳类性别控制、疾病检测与防治、DNA疫苗和营养增强等；在海洋天然产物开发方面，主要是利用新的分子和基因技术，开发分离海洋生物的活性物质、测定分子组成和结构及生物合成方式、检验生物活性等，以便为海洋新药、酶、高分子材料、诊断试剂等新一代生物制品和化学品的产业提供基础研究和新产品开发。
　　近年来，国际海洋生物技术的重点研究发展领域主要包括以下几个方面：
　　发育与生殖生物学基础研究。海洋生命科学的基础内容之一就是要了解海洋生物胚胎发育、变态、成熟及繁殖各个环节的生理过程及其分子调控机理，掌握海洋生物生长、发育与生殖的分子调控规律，这些基础研究对于应用生物技术手段促进某种生物的生长发育、调控繁殖有重要作用，可提高养殖产量和质量、提高药源规模化生产能力、保护海洋生态等。相关研究重点包括生长激素、生长因子、甲状腺激素受体、促性腺激素、促性腺激素释放激素、生长一催乳激素、渗透压调节激素、生殖抑制因子、卵母细胞最后成熟诱导因子、性别决定因子和性别特异基因等激素和调节因子的基因鉴定、克隆及表达分析，以及鱼类胚胎于细胞培养及定向分化等。
　　目前，国际前沿研究在诸多方面都取得了进展，在分子标记技术与遗传多样性研究方面取得非常多的成果。从这些技术发展趋势和方向可以看出，21世纪海洋研究开发的重要领域是在水产养殖、海洋天然产物开发和海洋环境保护三个方面。这些研究至关重要，因为现代经济就是技术经济，拥有技术就拥有市场。发展这些技术需要良好的顶层设计和规划，也需要科研基地和产业基地，既要加强基础研究，也要拓展尖端研究。目前，海洋生物技术总体上还处在初期阶段，各国大多还处在基础研究阶段，此时应该加强各个研究机构之间的协作，比如开放实验室、加强学术交流等，并要建立生物多样性资源库、种子库、信息数据库等。
　　我国海洋生物资源丰富，具备极高的物种多样性，但是目前对我国海洋生物的多样性资源尚缺乏基础性工作，比如对物种数量的普查、物种的准确识别等。一直以来，我国对海洋生物资源认识不足，专业的海洋生物分类学人才较少，且仍然主要依靠传统经验作为海洋生物形态的鉴定方法，这与国际先进的技术相差较大，实际上已经无法满足现代海洋研究和海洋经济。现在，国际上通行的做法是建立海洋生物DNA条形码数据库---DNA条形码资源库正成为一个资源统合与共享的平台，对海洋生物资源的科研、利用和开发都至关重要。
　　2014年8月5日，中国科学院海洋研究所召开会议，决定建立＂我国近海海洋生物DNA条形码资源库＂。DNA条形码是物种快速准确鉴定的新技术，该项目将利用这一技术，选择有代表性的重要海洋生物类群，如原核生物、植物、浮游动物、大型底栖无脊椎动物及鱼类等，系统并规模化获取DNA条形码序列。资源库建立后，可以为海洋生态学、海洋分类学和海洋生物分子系统学研究提供基础数据与资料，为我国海洋生物资源的开发与保护提供科学依据，同时也为海关检测、食品药品管理等领域提供支持。
　　海洋生物技术发展有赖于海洋政策的支持和保护，这涉及众多法律法规，主要包括海洋生物技术的发展策略、海洋生物技术的专利保护、海洋生物技术对水产养殖发展的重要性、转基因种类的安全性及控制问题、海洋生物技术与生物多样性关系以及海洋环境保护等方面的政策、法规的制定与实施倍受关注。