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基因是暗藏在生物细胞中的密码，是生命个体的说明书。在微生物、植物、动物的身体里，都有基因的秘密调控，基因的变迁使地球上的生物变得多姿多彩，使我们这颗星球生机勃勃。但神秘的基因究竟是什么？它又是如何左右生物体的变化的？人们在发现基因之后，又是如何利用基因，造福人类的呢？本书将揭开基因的神秘面纱，带你了解基因，看看科学家是怎样利用基因进行发明创造的，你会发现基因早已经渗透到我们的生活中了。一起走进基因的世界吧！

章    生命的密码 ——基因

节  发现生命密码—基因 

第二节  基因的忠诚保障了生命的繁衍和稳定遗传

第三节  基因的变迁推动生命进化

第四节  基因的智慧源于自然又“孕育”着自然

第二章    微生物的基因智慧

节  流感病毒大家族长盛不衰的奥秘

第二节  以塑料为食的超级细菌

第三节  20 世纪伟大的救命神药—青霉素

第四节  食谱独特的噬菌体—精准狙击超级细菌

第五节  以电为食的细菌—小菜谱有大用处

第六节  Hello！细菌也会“打电话”

第七节  “我不是坏细菌”—大肠杆菌有话说

第八节  逆转录病毒是“魔鬼”还是“天使”？

第九节  新晋“淘金者”—代尔夫特食酸菌

第十节  苏云金芽孢杆菌精准杀虫的秘密武器

第三章    植物的基因智慧

节  源自海洋的“新生之旅”：植物登陆

第二节  看不见的生物钟—植物的进化法宝

第三节  小麦的进化—一段漫长的物种“联姻”史

第四节  植物矮化基因带来的“绿色革命”—杂交育种

第五节  小小基因变化让玉米“七十二变”

第六节  番茄“成长”的奥秘—小小基因的大作用

第七节  甘薯—古老的天然转基因食物

第八节  豌豆的皱圆粒切换—基因开关显神通

第九节  葵花“逐日”之谜

第十节  植物也吃肉—揭秘那些“无肉不欢”的花草

第四章    动物的基因智慧

节  发光蛋白—照亮生命科学前进的指路灯

第二节  领鞭毛虫引领生命进化

第三节  “不死神虫”—水熊虫

第四节  蜜蜂王国生生不息之谜

第五节  超强基因组加持“打不死的小强”

第六节  “特立独行”的超级奶爸—海马

第七节  断尾再生术—壁虎保命绝技如何练成

第八节  染色体倒置带来的“跨型联姻”

第九节  从盘中餐到掌中宝—小型猪的“华丽”变身

第十节  从猛兽到宠物—基因证明我爱你

第五章    人类的基因智慧

节  在人类基因组中建奇功的远古病毒

第二节  大脑扩容的秘密—人类的专属“聪明基因”

第三节  能不能喝酒，基因说了算 

第四节  基因信息列车传载你的模样

第五节  “多肉君”的烦恼—“肥胖”基因

第六节  生命之阀—凝血酶基因

第七节  特异性免疫—免疫系统中的“导弹部队”

第八节  人类健康守护者—“基因警察”

第六章    基因连连看—物种间的小秘密

节    益生菌—人体肠道里的“超级英雄”

第二节  非洲猪瘟—致命的影子杀手

第三节  “菟丝附女萝”“缠绵悱恻”的寄生之旅

第四节  豆科植物和根瘤菌的“跨界结亲”

第五节  植物大变僵尸—基因在作祟

第六节  蟋蟀之死—自杀还是谋杀？

第七节  生物界的“傀儡操纵者”—寄生虫特异基因

第八节  以肉为食—揭开食肉菌的恐怖面具

第九节  SARS 病毒从山洞到人间的三级跳

第十节  植保战将—寄生蜂

后记

人类在探索生命的征途上从未停歇脚步

科学技术日新月异让基因智慧为人所用

科学家利用基因智慧造福人类

参考文献

图片来源

范云六，中国工程院院士，生物科学博士，博士生导师。

林敏，男，中国农业科学院生物技术研究所研究员、博士生导师，国家杰出青年基金获得者、国家973计划项目首席科学家，国务院特殊津贴获得者、新世纪百千万人才工程人选、农业科研杰出人才。

王友华，中国农业科学院生物技术研究所副研究员、科研管理处处长，全国优秀科普作品获奖作者。

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书摘插图

前言

基因技术日新月异，为现代社会的发展带来了新的科技变革。随着科学家对基因持续深入地研究，新的理论机制不断明晰、新的成果产品不断涌现，人类对生命奥秘的认知终于抵达基因层面，更多样、更深入。有关基因的话题总会成为热点，如转基因、基因工程、基因编辑、基因芯片、基因诊断、基因治疗、合成基因等，既时时吸引人们的关注，又屡屡引发公众的争议。随着基因科技与人工智能、大数据信息等领域的科技融合，与基因相关的知识、技术便潜移默化地融入人们生活的方方面面，成为人类社会中不可或缺的一部分。现在，以转基因技术为核心的现代生物技术被广泛应用于农业、医疗、工业等各个领域，社会效益和经济效益日渐凸显。在农业领域，科学家利用基因和基因编辑等技术，提高农作物的抗性、产量、品质等，基因科技在减少农药施用、节省人力成本、提高农产品附加值等方面发挥了重要作用。在医学领域，胰岛素、生长激素、促红细胞生成素等基因工程制药，以及通过基因编辑技术修复基因缺陷的基因治疗，为疾病治疗带来革命性变化。在环保领域，科学家巧妙利用基因寻找解决长期以来困扰人类的农药化肥、工业“三废”、废旧塑料等环境污染问题的答案。在工业领域，基因工程也在乙醇生产、丁醇生产、淀粉性能修饰、纤维素利用、食品生产、生物新材料开发等方面发挥着越来越重要的作用。科学技术是柄双刃剑，对于未知的事物，人们有了解和探求真相的渴望，这是人们寻求进步的本性；同时，对于未知的事物，人们也有畏惧和抵触，这是人们保护自身的本性。正确理性地传播基因科学、帮助公众获得正确的科学认知、激发公众探索生命奥义的兴趣、让公众理性认识和接纳基因工程新产品，这些毫无疑问是当前科学家、新闻媒体和科普工作者共同的使命和责任，也是我们编写和出版“解锁基因智库”系列丛书的初心和目标——为人们带来科学严谨又通俗易懂的基因科普作品，让公众走进基因的神秘世界，消除那些因误解或不了解而产生的担忧。Z终，让公众走近科学，也让科学为公众服务。与其他大众图书不同，科普作品有其自身创作、编辑和成熟的过程。一本好的科普书，需要同时兼顾科学性、通俗性以及趣味性。当下，虽然与基因相关的科技新闻报道和科普图书日益增多，但原创匮乏。究其原因，一是市场上的基因科普作品数量本就缺乏，围绕基因进行科普的书更是少之又少；二是当前销量较高的基因科普作品基本是从国外引进的，如《基因与命运》《基因传》等，原创且符合中国特色的科普作品亟须出版；三是现有的基因科普作品尚不够系统全面，虽然围绕人类行为、生活和健康的创作较多，但是对基因本身的关注较少，无论是对其在自然世界中扮演的重要角色的评述，还是对其在人类社会中发挥的重要作用的介绍，到目前为止都还较少，也缺乏系统性和全面性。基于此，由中国工程院范云六院士领衔创作了《基因智慧》，中国科学院钱前院士领衔创作了《基因智种》，中国科学院邓子新院士领衔创作了《基因智造》，中国工程院刘德培院士领衔创作了《基因智疗》，以期“明其因、辩其理、正其名”，四位院士作为《科普中国书系·解锁基因智库》科学顾问，对丛书的整体架构与设计进行了把关，确保了丛书的系统性和科学性。丛书的编委会由坚守科研一线并开展科学普及的Z名专家、国家杰出青年科学基金获得者林敏研究员担任主任，由上海交通大学生命科学技术学院常务副院长冯雁、中国医学科学院北京协和医学院副院校长李青、中国农业科学院生物技术研究所所长李新海、光明网副总经理宋永乐、农业农村部科技教育司张宪法担任副主任，由来自不同领域的权威专家担任编委会委员。在组织编写的过程中，一批耕耘科研一线的青年科学家、心系公益科普的生物学博士以诚挚的热情、严谨的态度，不畏困难、积极协作，历时两年创作成了这套书。《科普中国书系·解锁基因智库》科普丛书分为四册，分别是《基因智慧》《基因智种》《基因智造》和《基因智疗》。《基因智慧》作为丛书的开篇，重点介绍人类一直在探索的“基因智慧”，通过一个个生动有趣的故事讲述了基因在动物、植物及人类的生存发展中发挥的重要作用，简述人类如何借鉴“基因智慧”改变和服务现代生活，展望“基因智慧”在未来如何造福人类。《基因智种》以一粒种子作为起点，讲述科学家利用基因的利刃创造优良的动植物种质资源，满足不断增长的农业生产需求，一个个与生活息息相关的“基因智种”故事，带领读者一起领略科学创造的魅力。《基因智造》放眼智造食品、智造材料、智造电子数据、智造能源、智造健康、智造生命这六个领域，讲述基因智造的“神奇之手”在新生命、新材料和新技术的发展历程中，以及在人类社会的各个领域里书写的美好故事。《基因智疗》则从基因疫苗、基因检测、疾病动物模型、基因工程药物、基因治疗五个角度，呈现基因科学在疾病治疗中的点睛作用，让读者深刻体会基因在人类的生命长河中发挥的重要作用。科学的蓬勃发展如同基因的空间结构，呈螺旋式上升。科学知识也总是在推陈出新的过程中推动科技进步、引领人类社会进步。丛书中一些基因科学也许仍然需要在探索的基础上不断更新，但我们仍然希望现有的探索和努力能让大家获得启发和成长，与我们共同推进科学事业的发展。这不仅仅是一套科普基因科学的图书，更是一把打开基因世界大门的钥匙。翻开一本书，打开一扇门，拥抱科技之光，希望我们一起行得更高，走得更远。