打開生命之門的鑰匙是什麼？
20世紀50年代，人類發現了DNA的結構。此後，我們開始克隆動物，並完成人類基因組的測定，這一切都在暗示著：DNA是我們理解生命的密碼。DNA之於我們，似乎既熟悉又陌生。現在，讓我們來理清DNA的發展史，更好地了解與掌控它們在身體里的秘密吧！
1953年2月28日中午，兩個年輕的生物化學家，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克走進英國劍橋大學的老鷹酒吧，宣布他們已經發現了生命的秘密！他們並沒有誇張，因為他們揭開了DNA結構的神秘面紗。
我們今天對DNA其實已經很熟悉了，生物學、醫學上經常運用到。它又稱為脫氧核糖核酸，是每一個活體細胞的「心臟」，承載著一個有機體建造、維護身體和功能的全部指令。通過複製和傳遞自身的DNA，動物、植物和微生物等才可以將自己的特徵遺傳給子孫後代。例如，在嬰兒成長的過程中，大家都會時不時地討論他/她長得像媽媽、還是更像爸爸，更多的情況是兩者的特徵被混合了，比如眼睛像媽媽，鼻子像爸爸……人類細胞中一半的DNA來自媽媽，另一半來自爸爸，這就是為什麼我們通常會混合繼承父母雙方的特點。
DNA是一個長而複雜的代碼，每個人的DNA都是獨一無二的（同卵雙胞胎除外）。這個遺傳物質可以告訴我們很多東西，包括祖先的樣貌和人體潛在的健康問題等等，它還讓科學家們了解生物體之間的聯繫，並可證實和完善查爾斯·達爾文的生物進化論。
生命的密碼在梯子上
沃森和克里克這兩位科學家發現DNA分子排列成一個很長的、扭曲旋轉的梯子，就是我們現在所謂的雙螺旋結構。每個梯子的「橫向片段」核苷酸是由一個鹼基對組成。而鹼基對由四種不同類型的鹼基配對而成：腺嘌呤，胞嘧啶，鳥嘌呤和胸腺嘧啶（簡稱為A、C、G和T）。而A和T配對，C始終鏈接到一個G，字母排列形成一個極長的代碼。
除了同卵雙胞胎外，每個人、每一生物體的這種複雜代碼都是不同的，而這些代碼被稱為DNA序列或基因組。隨著現代技術發展，我們可以提取細胞中的DNA，並破譯鹼基對的順序，根據人類基因組計劃的研究結果，人類的DNA共有30億個鹼基對組成的核苷酸序列。
那麼，DNA作為生物體的密碼，它是如何控制如人類頭髮、眼睛、皮膚的顏色這樣的性狀呢？
要了解DNA是如何運作的，我們必須先了解蛋白質。蛋白質分子在我們的細胞內是個勞心勞力的角色，負責著許多不同的任務，幫助身體創造許多複雜的結構，比如你的心臟、肺部、肌肉等等，這些都是蛋白質的功勞。
構成蛋白質的基本物質，稱為氨基酸。由DNA所組成的遺傳代碼，就像是一種語言指令，告訴細胞如何建立它們需要的蛋白質。三個不同的字母組合，代表了不同類型的氨基酸，例如序列GCA是丙氨酸的代碼，而TGT則是半胱氨酸的代碼。
氨基酸的不同組合，創造了不同功能的蛋白質，從微小的化學信使如激素，到艱難形成的重要分子如頭髮、皮膚和肌肉。蛋白質可以作為重要化學反應的催化劑——酶，參與消化食物的胃液中的胃蛋酶、胰臟中的胰蛋白酶，或者在細胞內創建「微型機器」執行非常具體的任務，比如輸送氧氣的血紅蛋白、輸送脂肪的脂蛋白，而當你感冒後，一般會產生抗體來對抗感冒病毒，這個對人體極其重要的抗體，其實也是一種蛋白質，叫做免疫球蛋白。
人體內有成千上萬種不同的蛋白質。而恰恰是DNA的差異，導致了細胞產生不同的蛋白質，進而導致生物體特徵的差異。
分不清的基因與染色體
我們經常說的基因，其實只是DNA的一部分，它包含了特定功能的蛋白質的代碼，通常與一個特定的功能或身體特徵相關聯。例如，一種被稱為OCA2的基因，對人的眼睛顏色有強烈影響。在我們的基因中，這些基因的變異會導致我們在相同個體中，看到不同的特徵。例如，藍眼睛和褐色眼睛的人，擁有不同的OCA2基因。
關於基因的一個常見的誤解是：我們會認為一個基因負責一個性狀，但這樣的情況是極為少見的。更常見的是，我們所表現出來的性狀，比如眼睛、頭髮的特徵等是由許多基因共同作用才產生的。
另一方面，在動物和植物中，每個細胞中DNA的數量是如此巨大，因此它形成了X形的結構——染色體。這樣的結構在DNA中螺旋摺疊，因此它們並不會佔據太多空間，而且所有重要的編碼都能在細胞內正常發揮作用。如果DNA不是被包裹在染色體里，科學家認為一個人類細胞的DNA可以延伸的長度超過1.5米！
我們每個人從媽媽和爸爸那裡分別繼承了23條染色體，所以，我們每個細胞含有46條染色體。當人們出生時，多一條或少一條染色體，都會導致身體健康問題。例如患有唐氏綜合症的人，就是多出了一條21號染色體。性染色體就有點特立獨行了，男性的性染色體為X和Y，而女性為兩份X。
不同生物體的細胞中，有不同的基因和染色體數目。蚊子有六條染色體，而生長在美國的一種被稱為「蝰蛇之舌」的蕨類植物（瓶爾小草），其染色體數目高達1260條，但是沒有人知道為什麼它需要這麼多染色體。
早前流行的一句話是：我不是實驗的小白鼠。這確實是有根源的，科學家們在DNA相關的實驗研究中，經常使用的動物就是老鼠、果蠅、蠕蟲等，通過刪除或改變基因中的鹼基對序列，看看這些「突變」的動物會發生怎麼樣的改變。
強悍的DNA
雖然每個人的DNA序列都是獨一無二的，但人與動物之間的某些DNA序列是相同的。事實上，人類95%的基因組與黑猩猩是相同的，25%的基因組與葡萄是一樣的。人與人之間的遺傳變異量很小，30億個鹼基對中僅有0.1%可能會不同。然而，這微小的變化卻產生了「無限的」人體性狀表達。
但是基因或者說遺傳因素是否決定了我們的一切？這是科學家和哲學家們爭論了幾個世紀的話題，關於我們究竟是自然天生的還是通過後天培養的，回答這個問題最簡單的方法就是，我們是遺傳基因和環境相結合的產物。研究者認為，有少數基因可能與某些性格特徵相關聯，如高智力、極端反社會行為。但更有可能是大量的基因共同作用，影響我們的性格和生活經歷，也塑造大腦的工作方式。
可以自我複製的DNA，是地球上一切生命演化的中心。當早期生物體在複製有缺陷的DNA的過程中，新的基因編碼就將會創造出新的生命，從而導致每一代的特徵都略有不同。而能給生物體提供優勢的特徵，都更可能存活並傳遞下來，反之則更容易死亡或不繁殖。通過DNA世世代代地成功複製，地球上的生命變得越來越豐富。
自DNA被發現以來，研究人員已經有一系列非常有用的DNA應用程序，可以告訴我們關於人類的過去、現在，甚至未來的情況，比如人類祖先的樣貌，我們當前該服用哪些藥品，或者某類疾病在未來會發展成到什麼程度……當然，最常用的例如解決親子鑒定的爭議或檢驗在犯罪現場發現的微量「嫌疑DNA」。
但這只是開始。隨著DNA測序變得更加容易和便宜，曾經不可想像的事情，如今都變得有可能實現。科學家已經能夠創建個性化的藥物，為你的基因「量身服務」；隨著人們對癌細胞基因組的深入研究，可以了解更多關於癌症的問題，為與癌症進行鬥爭提供基礎；另外，基因治療可以通過將新的基因插入人體基因中，來對抗遺傳性疾病。
未來，生物學家也許能夠創造完全的新生物體，為人類生產有用的產品。我們甚至可以編輯後代的基因組——不僅能夠保證孩子們不受遺傳性疾病的折磨，也能保證後代遺傳了我們想要的特徵。
※如何向病人傳遞壞消息？
※除了說出那三個字，還有哪些表達愛的方式？
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