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《自然》杂志刊发的新研究发现地球已经成为“DNA”的一张大网——海龟研究中采集的样本中发现了数量庞大的人类DNA，随着基因测序技术的进步，靠样本中的信息足以推断出能对应到个人的很多事情。所有这些都提出了让人不安的问题。大多数国家对采集人类DNA的规定都远比对其他DNA严格。如果研究海龟或任何其他有机体的eDNA也难免会收集到人类遗传信息，生态学家将不得不更加小心地对待手中的数据。欢迎订阅《经济学人·商论》阅读中英双语原文。
《经济学人·商论》2022-06-01
The DNA dragnet
在基因时代，有两件事大大便利了生态学家的工作。一是每个有机体都有自己的化学身份证，也就是它们的基因组。二是它们在经过的每个地方都会留下这些身份证。尿液、粘在树篱上的皮毛，甚至脱落的皮肤细胞——所有这些都把DNA沉积到环境中。低成本的基因测序让科学家能够从土壤、沙子、水之类的地方收集这种“环境DNA”（eDNA），并且用它来跟踪物种生活的地点。“每个有机体”当然也包括人类。在5月15日发表在《自然——生态与进化》（Nature Ecology & Evolution）期刊上的一篇论文中，来自美国和欧洲的一批研究人员报告说，这种eDNA调查也收集到了大量的人类DNA。任何拥有合适设备的人都可以读取这些DNA，并且有可能匹配到个人。这些研究人员的初衷并不是研究这种他们称之为“人类基因混获”的现象。这项研究工作始于佛罗里达州的惠特尼海龟医院（Witney Sea Turtle Hospital），当时是在调查一种海龟的病毒性疾病。研究人员从海龟的养殖箱里提取水的样本，也从海龟筑巢的海水和海滩上取样，寻找病毒DNA。所有这些都提出了让人不安的问题。最直接的问题可能事关科学家自身。... ...
📚 衍生阅读 | 病毒会成为未来的抗生素？
抗生素耐药性问题在近些年来受到越来越多人的关注。预计到2050年，抗生素耐药性将导致每年1000万人死亡。由于耐药性的速度正在不断加快，想要寄希望于研发新的抗生素显然变得吃力不讨好。一个更有前景的替代方案就是让病毒来“吃掉”细菌。噬菌体不仅能够在不影响人体细胞的情况下，感染和破坏细菌，更重要的是，它可以像细菌那样快速进化。对噬菌体做进一步研究，或许能够让它在未来替代抗生素。《经济学人·商论》推出深度文章，欢迎订阅阅读中英双语原文。
How to battle superbugs with viruses that “eat” them抗生素在现代医疗中至关重要。抗生素能杀死细菌而不伤害病人，直接拯救了数十亿人的生命，还大大提高了从剖腹产到化疗的各种治疗手段的安全性。假如没有抗生素，人们的预期寿命将缩短三分之一。但近几十年的过度使用正让抗生素的威力消退。一些细菌已进化出耐药性，形成一支日益壮大的“超级细菌”大军，对它们目前尚无有效治疗手段。预计到2050年，抗生素耐药性将导致每年1000万人死亡，而在2019年约为100万。寄望靠研发新抗生素来解决这个问题是不明智的。耐药性出现的速度正在加快。一些新药推出才两年，所针对的细菌就有了抗药性。等真有了新抗生素，医生又往往不轻易拿出来用，只有在碰到最严重的感染才勉强开出短期处方。这有助于限制新药的耐药性传播，但也限制了新药的销售，导致大多数制药公司缺乏动力来研发它们。各国政府一直试图通过发放研究资金和入股制药公司来解决这个问题，但成效有限。不过有一个前景不俗（尽管鲜为人知）的替代方案值得探讨。微生物学家几十年前就已知道，致病细菌自己也会生病。它们易受噬菌体攻击：这些病毒会感染细菌，往往能致其死亡。利用一种病原体对抗另一种病原体有几个优点。... ...
乌云也有银边，生命科学的大爆发得益于疫情的发展。为了快速研发有效的疫苗，全球各国科研团队在创纪录的不到一年时间使命达成，但突破也得归功于过去二十年基因技术的飞速发展。以美国莫德纳（Moderna）和德国BioNTech研发的疫苗技术为例，它基于多年耐心且往往是默默无闻地研究RNA这种遗传信息储存物质之上。基因编辑与人工智能的跨界体现在谷歌旗下DeepMind推出的最新蛋白质模型预测算法AlphaFold，不仅可以预测各种蛋白质的形状，甚至可能制造出自然还没有尝试过的基因排列组合。这将为筛选新药提供海量的蛋白质选项，为推动定制化医疗提供新的助力。《经济学人·商论》精选主题文章分享前沿思考，欢迎更新至最新版App并搜索“生物学”/“医疗”/“健康”/“病毒”等关键词，双语阅读最新主题文章。
【首文】蛋白质宇宙
破解蛋白质折叠谜题取得显著进展
这将有助于开辟近乎无限的前景
2021-08-18
……对蛋白质的操控和大规模生产构成了现代药理学的基础。他汀类药物市场广阔，全靠它们与一种名叫HMG-CoA还原酶的蛋白质的相互作用；世界上最畅销的抗癌药物可瑞达（Keytruda）本身就是一种蛋白质，是一种经过精妙调整的抗体，能够关闭致使癌症逃避免疫系统的机制。了解蛋白质的形式和功能对医学和农业至关重要，对于替代目前仍从石油中提取的石化产品也很关键。这种理解正在迅速加深。……
英国的AI公司DeepMind开发了一款非常精巧的软件AlphaFold，它从对序列和结构的详细研究中学习，只根据蛋白质弯弯曲曲的“骨架”上的氨基酸序列就可以预测蛋白质的形状。7月22日，这家和谷歌一样隶属于Alphabet的公司将自己的35万个预测免费向所有人开放，此前一周还发布了编码。预计很快还会出现数百万个这样的预测。... ...
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