谁主你的将来—奇妙的DNA｜星岛教室
2023-11-30 12:32 
我想身高190cm、英俊潇洒、身手敏捷、满身肌肉……这些都是我的幻想，都是没有我的份儿。是谁摧毁了我的梦想？是谁主宰了我的将来？是谁令我只有150cm？原来不是别人，是我的DNA！
DNA是甚么
人与人之间在特徵上有很多不同的地方，例如有没有梨窝、有没有雀斑、单眼皮还是双眼皮，而决定你有没有这些特徵的，就是DNA！DNA几乎存在于所有细胞的细胞核中，DNA可以从毛发、唾液、血液和体液中提取，它就像一本巨大的百科全书，记录着我们的遗传讯息的基本单位，因此又称为「生命的密码」，决定一切生物最基本的因子，包括生老病死、长相、身高、体重、肤色等。
DNA的全名是「脱氧核糖核酸」，它是一种超微小结构，大约放大100万倍才能被肉眼看见。它看起来像一条长长的绳子，这条绳子由许多小单元组成，称为「核苷酸」。我们体内的DNA由4种不同的核苷酸组成，分别以A、T、C和G这4个英文字母作为简称，并以双螺旋结构排列组合，形成一个独特的密码。有趣的是，人类原来有约98%的DNA是跟黑猩猩的相同，而人与人之间则有99.9%的DNA是相同的！换言之，你与我只有0.1%的差异，不过这种差异就足够让科学家用来识别每个人。我们的DNA有部分是从父母那里获得的，所以你和家族里的人便有机会拥有相似的特徵。
DNA技术的应用
1. 医疗及健康
有「无创产前检测之父」之称的香港科学院院长、香港中文大学医学院副院长卢煜明教授的团队，早在1997年已发现孕妇的血浆内存有胎儿DNA，现时已研发了唐氏综合症的无创检测方法，准确度超过99%，更被60个国家用作检视胎儿是否健全。DNA测试除了可以作亲子或身份鉴定外，在医学上亦被广泛应用，例如可预测疾病风险，有助疾病预防和治疗，诊断是否患上家族遗传病、预测患上某些疾病的风险、检查婴儿有否患上遗传病、先天性疾病及药物反应等，更可度身订造最有效的治疗方案。
另外，DNA测试原来对于减肥都有帮助，根据英国剑桥大学的研究指出，纤瘦的人原来有基因优势，因为他们体内有较少与过重有关的基因，所以较易控制体重。DNA测试亦可帮助我们了解体内的营养基因，从而制订适当的减肥方案。
2. 真的假不了
DNA在解决犯罪问题上的应用非常广泛。在犯罪现场，警方可以蒐集到被嫌疑人留下的生物体液样本，例如血液、唾液或头发。这些样本中包含犯罪嫌疑人的DNA。通过对这些DNA样本进行分析和比对，警方可以确定嫌疑人的身份，如果嫌疑人的DNA与犯罪现场的DNA匹配，那么这就提供了强而有力的证据将其与犯罪行为联系起来。相反，如果有人被错误指控，DNA证据亦可提供科学依据来还他一个清白，这对于维护司法公正和保障个人权益都是十分重要。
3. 基因改造食物
多个世纪以前，农民利用传统的杂交方法使农作物长得更大、更美味及更容易种植。不过，现今的科学家已能透过挑选、改变及控制生物的基因特性，利用生物科技来制造DNA改良食物，使其具有更好的抗病性、耐旱性、产量和保鲜性。通过基因改造，科学家能够为农作物引入特定基因，提高其营养价值，减少因病虫引致的损害，并减少对化学农药的依赖。现时已有多种基因改造食物在香港的市面出售，例如基因改造的番茄能够增加抗虫害特性和延长寿命，能够更长时间保持新鲜；基因改造的马铃薯具有抵抗害虫及病毒的特性，减少对农药的需求，以及提高产量和品质；基因改造的粟米具有抗虫害和抵受除草剂的特性；而基因改造的大豆则增加抵受除草剂的耐受性。
DNA测序技术还可以用于食品安全检测，通过检测食品中的DNA，我们便可以确定食品的来源和真实性，防止欺诈行为，保护消费者的权益。
4. 电影与DNA
DNA的使用，往往也出现在电影桥段中。科幻电影「《侏罗纪公园》系列」曾在全球掀起恐龙热潮。为甚么在现实生活中，不能像电影剧情一样，使用DNA技术来复制出活生生的恐龙呢？原来，现在要进行DNA复制，首先需要完整且可靠的DNA样本。恐龙已灭绝了数千万年，保存下来的恐龙DNA非常稀少，且分解得十分严重。即使在一些恐龙化石中保存部分DNA，也无法提供足够的讯息来进行复制。DNA分解的速度随着时间的推移而增加，使得恐龙DNA的保存更加困难。其次，即使有完整的恐龙DNA样本，也需要具有相关生殖能力的现代生物作为载体。在电影《侏罗纪公园》中，科学家使用了现代鸟类作为恐龙的生殖载体，然而，这方法在现实生活中根本无法成功复制恐龙。恐龙的外部形态和行为特徵，无法仅仅通过DNA就能完全还原，所以我们暂时只能在科幻作品或图书里认识恐龙。
在古装影视剧中，「滴血认亲」是一个常见的桥段。所谓「滴血认亲」，是将两人刺出的血滴在盛有清水的器皿内，如果血液能融为一体，就说明两人存在血缘的关系。不过从科学角度来看，水必定会渗透到红血球细胞内，最终会令细胞爆破而与水溶液混合在一起，即是无论血型是否相同的两个人，他们的血液最终都会相融！其实，现今科技发达，如果真的要进行「认亲」，倒不如利用「DNA亲子鉴定」这个现今最准确的方法吧！
小思考，大智慧
1. 科学家在哪一年正式发现DNA的双螺旋结构？
2. 我们的身高是否完全由DNA注定？
3. 除上文所提及的，你还可以指出其他DNA技术的应用吗？
参考答案
1. 1953年，即距离现在刚刚70年前，詹姆斯．华生、克里克及威尔金斯三位科学家根据另一位女科学家弗兰克林的X光晶体照片，得到启发而解开DNA的结构。他们三人并因此在1962年获颁诺贝尔奖。
2. 很多医学研究都指出身高有很大的比例（约60%至80%）来自DNA，不过后天环境、生活作息、饮食习惯都会有很大影响。此外，有研究发现，并非所有来自同一父母的孩子都具有相同的身高，通常年幼的孩子比年长的孩子矮。
3. 自由作答。举例︰2018年广州市已签发首张附有DNA条码的电子出生证明，加载DNA的电子出生证，在处理拐带儿童及失去联络的案件，以及司法程度的身份认证、医学配对应用、亲权鉴定等方面带来更精准的协助。
本栏逢周四刊登，由教育评议会邀请资深中小学老师、校长及大学讲师撰稿，旨在为学生提供多元化的STEAM学习材料，引发学生探求知识的兴趣，将学习融入生活，培养学生的世界观、敏锐的触觉、积极学习的态度。
文：中华基督教会协和小学（长沙湾）校长、教育评议会主席蔡世鸿、中华基督教会协和小学（长沙湾）副校长郑俊杰
延伸阅读：
《星岛头条》APP经已推出最新版本，请立即更新，浏览更精彩内容：https://bit.ly/3yLrgYZ
最新回应