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在注射某种基因后,可以令你在6秒内跑完100米;或者注射增加肺活量的基因,让你在30分钟内而不是2个小时跑完42千米的马拉松。这绝不是天方夜谭,未来10年内,人类医学完全可以达到这种水平。
最近,一条惊人消息震惊体坛:有人要求科学家为他们移植某些“优异”基因,从而使他们具备更强的力量和更快的速度,成为天下无敌的运动健将。这个“潘多拉盒子”一旦打开,“转基因”赛跑选手、游泳选手和举重选手等将比比皆是,势必给体坛的公平竞争带来极大的祸患。
过去,人们为了制造金牌运动员,更是无所不用其极。美国的一名篮球队员曾经要求医生把她的手臂折断重接,好让她的手臂变得更长:为了让子女长得更强健,在美国,有的家长要求医师让子女服用成长激素:还有一些美国父母为了令儿子能拿到大学的美式足球奖学金,竟然要求医生开类固醇(一类在结构及活性上与人体雄性激素睾酮相似的化学衍生物)给孩子吃。
通过服药来提高成绩的期望,催生出体坛上屡禁不止的“兴奋剂”。但是,药物疗法的固有缺陷让反兴奋剂机构总能找到对付它的招儿——检测人员通过尿检、血检等方法就能判断运动员是否服用了兴奋剂。而“改造基因”疗法则克服了药物疗法的缺陷。如果运动员采取了基因的移植疗法,在他们的血液或尿液中将无丝毫痕迹可寻。
寻找“金牌基因”
要夺得世界冠军,运动员的确需要有“天赋”。澳大利亚体育研究院的一项研究发现,特异基因与运动员的成绩直接相关。在同样的训练质量下,那些有着先天基因优势的运动员能取得更好的成绩。的确,就算选手有恰好的生理状态并配备一流的教练、营养师以及运动科学家队伍,可能还是远远不够的。因为人们所能发现的最好基因可能就是想赢的基因——意志可能是所有因素中最重要的。
澳大利亚体育研究院课题组研究了一种编号为ACTN3的基因。这种基因与人体肌肉的爆发力密切相关。在接受调查的737名运动员中,他们发现,普通运动员拥有ACTN3基因的比例为30%左右:高水平的耐力项目运动员,如长跑等项目的运动员拥有ACTN3基因的比例为50%左右;而参加奥运会并取得顶级运动成绩的爆发力项目,如短跑、举重项目的运动员ACTN3基因的携带者比例高达95%;特别是爆发力项目的女运动员中,这个基因携带的比例高达100%。这项调查显示,虽然后天的科学训练对运动员的成绩影响非常大,但运动员要取得世界冠军的顶级运动成绩,特异基因不可缺少。对于那些世界冠军的爆发力来说,ACTN3是名副其实的“金牌基因”。
从遗传学的角度看,人类基因的遗传是不平衡的。正是这种不平衡从遗传上影响了人类表现出的不同天赋。例如,有的人先天对数学有天赋,有的人对艺术的感受力超过常人。ACTN3基因是从遗传上决定的,携带这种基因的运动员在爆发力运动项目中,会比接受相同质量训练的非携带者更容易取得好的运动成绩。如果缺乏ACTN3基因,在特别需要爆发力的运动项目中,运动员接受的训练质量相同,他们可以接近最好的运动成绩,但始终不能达到最好。
以7次夺得环法自行车大赛冠军的美国名将阿姆斯特朗为例,他天生具备一种与众不同的生理机能。出生时,阿姆斯特朗的心脏和肺部就比常人大,这也是许多著名车手和马拉松运动员的共同特征。肌体把氧气输送到肌肉并将其转化为能量的最大速度称为“最大耗氧量”,用最大耗氧量可以衡量每分钟每千克体重的氧气含量。一个健康男子的最大耗氧量平均为每分钟每千克40毫升至50毫升。而阿姆斯特朗的最大耗氧量为每分钟每千克83.8毫升,即便他保持静止状态,他的最大耗氧量水平也不会低于60毫升。而以前连续5届环法自行车赛的冠军安杜兰也达到过88毫升。专家认为,这与后天的体能训练无关,而是天生超出平均水平。
在不久的将来,当一名婴儿呱呱坠地时,人们就可以利用科学来确定他未来是否可能成为奥运会的次牌得主或世界冠军。既然特异基因是奥运金牌选手的必要条件,那么在选择运动员苗子的时候,采用基因检测手段不就可以更早地发现那些有天赋的选手了吗?事实上,只要进行简单的操作就可以发现运动员是否携带“金牌基因”。目前,我国的生物技术公司也正在从事基因检测的研究,通过基因检测,未来我们将能更早地发现运动员苗子里的“小刘翔”。
基因“移植”双刃剑
美国霍华德学院研究所的研究人员正在研究一种被称为过氧化物酶体增殖物激活受体的基因,它被认为是不同基因的总调节器。研究人员通过改变这种基因,使其长时间保持在“运行”的位置上,然后用它改变小鼠的基因。结果发现这些小鼠比普通小鼠能多跑1个小时(可以折合为近1 000米远),从而变为“长跑健将”。尽管这方面的研究至今还只涉及小鼠,但已对体坛产生了巨大的诱惑力。因为运动员服用兴奋剂等药物能在血液或尿样中被查出,而改变人体的基因能顺利通过药检关。所以,他们认为改变基因比服用药物更安全,也不会产生上瘾和服用过量的问题。
将来,基因技术可以为那些已经不年轻的人增大肌肉块,治疗肌肉营养失调等疾病。如果健康的运动员使用基因技术重塑了自己的身体,那么他就能控制比赛的输赢。宾夕法尼亚大学遗传学家正在研究肌肉基因修改会带来什么后果。他们给老鼠腿部肌肉注射一种能够修改遗传材料的病毒。然后,让老鼠像往常训练那样爬梯子。经过治疗,老鼠的后腿肌肉强壮程度比照以前单是训练时增加了15%至30%,甚至久坐不动的老鼠肌肉也增长了20%。
虽然具体改变哪种基因可以使运动员做到更高、更快、更强还不得而知,这还期待科学家们进一步深入研究,但是“改造基因”也同样会给运动员带来严重的健康风险。传统的兴奋剂会增强运动员一些潜在的能力,但传统作弊仍然要受到身体条件的限制。与之相反,“改造基因”则将这些限制完全绕开。一种可以预见的方法是,在人体中注射一种无害病毒,这种病毒能刺穿所有细胞,取出弱基因,打入完美基因。美国科学家给小白鼠注射一些基因后,发现它们的红细胞数增加了一倍。英国专家也做了类似实验,给小白鼠注射了一种蛋白之后,小白鼠强硕如猫。人体某块肌肉群只要注射这种蛋白,就能立即强壮起来。一个基因就能够强烈影响到运动员适合长跑还是短跑,可以决定一个人“快速抽动”或者“慢速抽动”肌肉的多少。若人类移植类似老鼠快速抽搐的肌肉基因,可以使人在6秒内跑完100米。
有关专家指出,上述基因技术蕴藏着巨大的危险。例如,用促红细胞生长素对猴子和狒狒进行基因处理后,这些动物的血液变得十分黏稠,必须定时稀释血液,才能保证它们的心脏不致停跳。虽然现在还不知道基因疗法究竟会给运动员的身体带来什么后果,但结果不会比动物的命运更好。
比如,一种专门设计用来对贫血进行基因治疗的药品,主要是通过向身体释放红细胞生成素来取得治疗效果。这种生成素能够增加运动员在比赛中血液的供氧能力,从而提高其耐力。但是,一个运动员红细胞水平超标的话,血液里的红细胞过多,会造成血黏度上升、血液流动缓慢、血管腔逐渐变窄,极易出现血液循环障碍,最后可能引发心脏病、癫痫、脑瘫、高血压和中风等疾病。这意味着,如果基因得不到正确重组的话,就会带来可怕的风险。如果正好碰上了一些致癌基因的话,它们就会向其他正常细胞发出信号——你们也变成癌细胞吧。万一一些“促进生产基因”被激活的话,也可能会使一些检测不到的早期癌症加速发展。因为转基因技术还是处于实验阶段的,所以任何人现在想要修改自己基因的话,都要冒很大的风险。
澳洲海关对非法携带生长激素的惩罚是最严厉的,因为海关是对付生长激素的最后一道防线。生长激素是一种刺激人体生长和发育的主要激素,本是从死人脑垂体中提取的,主要用于治疗侏儒病、骨质疏松、肥胖症和严重烧伤等,价格贵如黄金。由于基因技术合成生长激素成功,使其价格降到原来的四分之一,于是有的运动员将它作为合成类固醇的替代产品使用。大量摄入生长激素,会降低自身内分泌水平,造成多种疾病。
世界反兴奋剂机构希望这种疗法只是被用来增进人体健康。如果它能改进一个人的生命,这种疗法是值得冒险的。但是,如果它只是被用来赢得一个高收入的比赛,我们不得不问,这真的是提高了个人的生命质量吗?反兴奋剂机构希望运动员以诚实的手段去获取金牌,而不是借助兴奋剂或者基因修改。我们要的是运动员,不是角斗士,我们想看的是人类,而不是变异的怪物。
最近,一条惊人消息震惊体坛:有人要求科学家为他们移植某些“优异”基因,从而使他们具备更强的力量和更快的速度,成为天下无敌的运动健将。这个“潘多拉盒子”一旦打开,“转基因”赛跑选手、游泳选手和举重选手等将比比皆是,势必给体坛的公平竞争带来极大的祸患。
过去,人们为了制造金牌运动员,更是无所不用其极。美国的一名篮球队员曾经要求医生把她的手臂折断重接,好让她的手臂变得更长:为了让子女长得更强健,在美国,有的家长要求医师让子女服用成长激素:还有一些美国父母为了令儿子能拿到大学的美式足球奖学金,竟然要求医生开类固醇(一类在结构及活性上与人体雄性激素睾酮相似的化学衍生物)给孩子吃。
通过服药来提高成绩的期望,催生出体坛上屡禁不止的“兴奋剂”。但是,药物疗法的固有缺陷让反兴奋剂机构总能找到对付它的招儿——检测人员通过尿检、血检等方法就能判断运动员是否服用了兴奋剂。而“改造基因”疗法则克服了药物疗法的缺陷。如果运动员采取了基因的移植疗法,在他们的血液或尿液中将无丝毫痕迹可寻。
寻找“金牌基因”
要夺得世界冠军,运动员的确需要有“天赋”。澳大利亚体育研究院的一项研究发现,特异基因与运动员的成绩直接相关。在同样的训练质量下,那些有着先天基因优势的运动员能取得更好的成绩。的确,就算选手有恰好的生理状态并配备一流的教练、营养师以及运动科学家队伍,可能还是远远不够的。因为人们所能发现的最好基因可能就是想赢的基因——意志可能是所有因素中最重要的。
澳大利亚体育研究院课题组研究了一种编号为ACTN3的基因。这种基因与人体肌肉的爆发力密切相关。在接受调查的737名运动员中,他们发现,普通运动员拥有ACTN3基因的比例为30%左右:高水平的耐力项目运动员,如长跑等项目的运动员拥有ACTN3基因的比例为50%左右;而参加奥运会并取得顶级运动成绩的爆发力项目,如短跑、举重项目的运动员ACTN3基因的携带者比例高达95%;特别是爆发力项目的女运动员中,这个基因携带的比例高达100%。这项调查显示,虽然后天的科学训练对运动员的成绩影响非常大,但运动员要取得世界冠军的顶级运动成绩,特异基因不可缺少。对于那些世界冠军的爆发力来说,ACTN3是名副其实的“金牌基因”。
从遗传学的角度看,人类基因的遗传是不平衡的。正是这种不平衡从遗传上影响了人类表现出的不同天赋。例如,有的人先天对数学有天赋,有的人对艺术的感受力超过常人。ACTN3基因是从遗传上决定的,携带这种基因的运动员在爆发力运动项目中,会比接受相同质量训练的非携带者更容易取得好的运动成绩。如果缺乏ACTN3基因,在特别需要爆发力的运动项目中,运动员接受的训练质量相同,他们可以接近最好的运动成绩,但始终不能达到最好。
以7次夺得环法自行车大赛冠军的美国名将阿姆斯特朗为例,他天生具备一种与众不同的生理机能。出生时,阿姆斯特朗的心脏和肺部就比常人大,这也是许多著名车手和马拉松运动员的共同特征。肌体把氧气输送到肌肉并将其转化为能量的最大速度称为“最大耗氧量”,用最大耗氧量可以衡量每分钟每千克体重的氧气含量。一个健康男子的最大耗氧量平均为每分钟每千克40毫升至50毫升。而阿姆斯特朗的最大耗氧量为每分钟每千克83.8毫升,即便他保持静止状态,他的最大耗氧量水平也不会低于60毫升。而以前连续5届环法自行车赛的冠军安杜兰也达到过88毫升。专家认为,这与后天的体能训练无关,而是天生超出平均水平。
在不久的将来,当一名婴儿呱呱坠地时,人们就可以利用科学来确定他未来是否可能成为奥运会的次牌得主或世界冠军。既然特异基因是奥运金牌选手的必要条件,那么在选择运动员苗子的时候,采用基因检测手段不就可以更早地发现那些有天赋的选手了吗?事实上,只要进行简单的操作就可以发现运动员是否携带“金牌基因”。目前,我国的生物技术公司也正在从事基因检测的研究,通过基因检测,未来我们将能更早地发现运动员苗子里的“小刘翔”。
基因“移植”双刃剑
美国霍华德学院研究所的研究人员正在研究一种被称为过氧化物酶体增殖物激活受体的基因,它被认为是不同基因的总调节器。研究人员通过改变这种基因,使其长时间保持在“运行”的位置上,然后用它改变小鼠的基因。结果发现这些小鼠比普通小鼠能多跑1个小时(可以折合为近1 000米远),从而变为“长跑健将”。尽管这方面的研究至今还只涉及小鼠,但已对体坛产生了巨大的诱惑力。因为运动员服用兴奋剂等药物能在血液或尿样中被查出,而改变人体的基因能顺利通过药检关。所以,他们认为改变基因比服用药物更安全,也不会产生上瘾和服用过量的问题。
将来,基因技术可以为那些已经不年轻的人增大肌肉块,治疗肌肉营养失调等疾病。如果健康的运动员使用基因技术重塑了自己的身体,那么他就能控制比赛的输赢。宾夕法尼亚大学遗传学家正在研究肌肉基因修改会带来什么后果。他们给老鼠腿部肌肉注射一种能够修改遗传材料的病毒。然后,让老鼠像往常训练那样爬梯子。经过治疗,老鼠的后腿肌肉强壮程度比照以前单是训练时增加了15%至30%,甚至久坐不动的老鼠肌肉也增长了20%。
虽然具体改变哪种基因可以使运动员做到更高、更快、更强还不得而知,这还期待科学家们进一步深入研究,但是“改造基因”也同样会给运动员带来严重的健康风险。传统的兴奋剂会增强运动员一些潜在的能力,但传统作弊仍然要受到身体条件的限制。与之相反,“改造基因”则将这些限制完全绕开。一种可以预见的方法是,在人体中注射一种无害病毒,这种病毒能刺穿所有细胞,取出弱基因,打入完美基因。美国科学家给小白鼠注射一些基因后,发现它们的红细胞数增加了一倍。英国专家也做了类似实验,给小白鼠注射了一种蛋白之后,小白鼠强硕如猫。人体某块肌肉群只要注射这种蛋白,就能立即强壮起来。一个基因就能够强烈影响到运动员适合长跑还是短跑,可以决定一个人“快速抽动”或者“慢速抽动”肌肉的多少。若人类移植类似老鼠快速抽搐的肌肉基因,可以使人在6秒内跑完100米。
有关专家指出,上述基因技术蕴藏着巨大的危险。例如,用促红细胞生长素对猴子和狒狒进行基因处理后,这些动物的血液变得十分黏稠,必须定时稀释血液,才能保证它们的心脏不致停跳。虽然现在还不知道基因疗法究竟会给运动员的身体带来什么后果,但结果不会比动物的命运更好。
比如,一种专门设计用来对贫血进行基因治疗的药品,主要是通过向身体释放红细胞生成素来取得治疗效果。这种生成素能够增加运动员在比赛中血液的供氧能力,从而提高其耐力。但是,一个运动员红细胞水平超标的话,血液里的红细胞过多,会造成血黏度上升、血液流动缓慢、血管腔逐渐变窄,极易出现血液循环障碍,最后可能引发心脏病、癫痫、脑瘫、高血压和中风等疾病。这意味着,如果基因得不到正确重组的话,就会带来可怕的风险。如果正好碰上了一些致癌基因的话,它们就会向其他正常细胞发出信号——你们也变成癌细胞吧。万一一些“促进生产基因”被激活的话,也可能会使一些检测不到的早期癌症加速发展。因为转基因技术还是处于实验阶段的,所以任何人现在想要修改自己基因的话,都要冒很大的风险。
澳洲海关对非法携带生长激素的惩罚是最严厉的,因为海关是对付生长激素的最后一道防线。生长激素是一种刺激人体生长和发育的主要激素,本是从死人脑垂体中提取的,主要用于治疗侏儒病、骨质疏松、肥胖症和严重烧伤等,价格贵如黄金。由于基因技术合成生长激素成功,使其价格降到原来的四分之一,于是有的运动员将它作为合成类固醇的替代产品使用。大量摄入生长激素,会降低自身内分泌水平,造成多种疾病。
世界反兴奋剂机构希望这种疗法只是被用来增进人体健康。如果它能改进一个人的生命,这种疗法是值得冒险的。但是,如果它只是被用来赢得一个高收入的比赛,我们不得不问,这真的是提高了个人的生命质量吗?反兴奋剂机构希望运动员以诚实的手段去获取金牌,而不是借助兴奋剂或者基因修改。我们要的是运动员,不是角斗士,我们想看的是人类,而不是变异的怪物。