2000年6月26日,六國科學家完成了人類基因“工作草圖”的測序,這成為當年“世界十大科技進展”之一。中國科學家參與並高質量完成其1%的任務,表明中國人有能力躋身國際科學前沿,這成為當年“中國十大科技新聞”之一。隨著這一“草圖”在2001年2月12日“正式版”的公布,和近年生物工程、基因工程的長足進展,“基因”、“克隆”、“DNA”等已成為時髦的詞語。
“基因”是指含特定遺傳信息的核苷酸序列,是遺傳物質的最小功能單位。除某些病毒的基因由RNA(核糖核酸)構成外,多數生物的基因由DNA(脫氧核糖核酸)構成。1866年,奧地利生物學家孟德爾(1822-1884)在其論文中最先提出遺傳因子,認為生物性狀由它控製。
1909年,丹麥學者約翰森從英國生物學家達爾文的Pangenesis(泛生論)一詞中抽出音節 gene,得到“基因”一詞。1944年,美國細菌學家艾威瑞(1877-1955)等人經過對肺炎鏈球菌轉化因子的研究,開始揭示出基因的化學本質,證明基因由DNA構成,認定DNA是遺傳物質。然而,他們的工作並未立即得到全部公認。直到1952年,經德裔美國生物學家德布呂克、美國噬菌體學家赫爾希的工作和其後奧地利生化學家查加夫的工作之後,DNA是遺傳物質的觀點才開始得到公認。
1985年,英國萊斯特大學遺傳學家亞曆克·傑弗裏斯建立了“DNA指紋”圖技術的標準程序,並發表在英國《自然》雜誌上。從此,一項新的檢測術——“DNA指紋圖檢測術”就誕生了。
以“親子鑒定”為例,通過被測父子各自DNA的檢測,便確定了各自的“DNA指紋”,如相同,父子關係便得到確認。此法的優點是快速(最快隻要6小時)、準確(準確率高達99.9%以上)。
在1999年美國總統克林頓緋聞事件中,聯邦調查局(FBI)的科學家們對萊溫斯基的連衣裙進行了檢測,結果在連衣裙上找到了精子細胞。檢測人員用“聖誕樹”著色劑——它能使DNA所處的細胞核呈紅色,使細胞核周圍呈綠色。由於精子基本上不含細胞質,所以它們隻呈現紅色,容易辨認。雖然檢測結果一直對外界保密,但參與檢測的法醫透露說,其結果讓克林頓無言以對。
還有另一位美國總統的謎團也是靠DNA檢測術揭開的。1802年,在美國流傳過關於第3任總統托馬斯·傑斐遜(1743-1826)與他的女仆薩莉·赫明斯的流言飛語,說兩人有染而非婚生下幾個孩子。傑斐遜對此不屑一顧,但政治反對派卻把這一緋聞鬧得沸沸揚揚。100年後,一本全國暢銷書認定,兩人的關係確有其事,並猜想他們是真心相愛。直到1998年,科學家們找到了傑斐遜男性後裔的血樣,經檢測與赫明斯的一位男性後裔的DNA吻合,而前者與傑斐遜家族的淵源可以追溯到這位總統的叔父。可見赫明斯的孩子中至少有一個是她和這位總統所生。
路易十六的兒子路易·夏爾,是1795年死於巴黎的一座監獄的,還是設法逃脫資產階級大革命的追捕的?這個問題已爭論了205年。1999年12月,科學家們從墓地中取出假定屬於這位少年君主的心髒,並將它的DNA結構與健在和已故的皇室成員的DNA進行比較,證實他的確在童年就死在獄中,從而解決了這一曆史懸案。
俄國十月革命後,蘇聯官方宣布沙皇一家於1918年7月19日被槍決。但一些曆史學家指出,沙皇的幼女安娜絲塔西婭公主的屍體從未找到,很可能她在集體槍決中逃過一死。於是不斷有人聲稱自己就是這位公主,其中有的人還繪聲繪色地講出宮中秘聞和自己的脫險經曆。
其中一位移居美國,甚至取得了幾個沙皇親戚的信任。但經過科學家們提取沙皇後裔和沙皇本人3歲時理發留下的頭發的DNA樣品,與這位移居美國的自稱沙皇小公主的DNA樣品比較,證明她也是“冒牌貨”。不過,此時科學家們卻大費周折,因為她早已死去。科學家們是從她生前做結腸癌手術時切下的一些組織片段,和她夾在書信中的幾根頭發才提取到上述DNA樣品的。
DNA破案術還使一起冤案昭雪。1986年,美國得克薩斯州一位名叫德亞娜·奧格的16歲少女被奸殺。警方懷疑殺人凶手就是當地一位隻有20多歲的名叫羅伊·克裏內的小夥子。因為有3位證人在法庭上作證,克裏內曾對他們說,他在奧格被奸殺那天晚上曾與一過路女子發生過性關係。檢察官認定這一女子就是奧格,於是克裏內因強奸罪被判9年監禁,雖然判他謀殺罪證據不足。1990年,克裏內入獄服刑,但他和律師一直不服,但起初的申訴都被州的最高上訴法院駁回。後來,辦案人員發現了被害少女身上一根香煙上殘留唾液的DNA與克裏內不符,加之克裏內的律師還找到一個新的證人——當晚和克裏內發生“一夜情”的女子,於是克裏內的冤情終於昭雪。