生命的延續(xù)是遺傳信息的傳遞，遺傳物質(zhì)核酸(DNA/RNA)揭開了人類認(rèn)識(shí)自我和生命奧秘的微觀世界。
2015年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了瑞典、美國(guó)、土耳其三位科學(xué)家，以表彰其在“DNA修復(fù)的機(jī)制研究”做出的卓越貢獻(xiàn)。
人體細(xì)胞共約有40-60萬(wàn)億個(gè)，而人類基因組卻是由23對(duì)染色體組成，其中包括22對(duì)體染色體、1條X染色體和1條Y染色體，含有約30億個(gè)DNA堿基對(duì)。人體之所以能夠精準(zhǔn)地完成生命信息的復(fù)制和遺傳過(guò)程，要?dú)w功于人基因組的“超強(qiáng)糾錯(cuò)功能”。
然而，人類基因組是否有可能發(fā)生突變呢？
蜘蛛俠(Spider-Man)是美國(guó)漫畫超級(jí)英雄，他本名彼得·本杰明·帕克(Peter Benjamin Parker)，原是一位普通的高中生，后意外的被一只受過(guò)放射性感染的蜘蛛咬傷后，獲得了蜘蛛一般的超能力。
這種被輻射感染的蜘蛛咬傷后，使得人類自身的基因組發(fā)生突變的科幻場(chǎng)景，是否具有科學(xué)依據(jù)呢？
如果只是蜘蛛毒素的作用，恐怕難以實(shí)現(xiàn)；然而，如果考慮到蜘蛛體內(nèi)存在另外一種生物——逆轉(zhuǎn)錄病毒，那么，情況有可能會(huì)這樣發(fā)展。逆轉(zhuǎn)錄病毒在生命過(guò)程活動(dòng)中，有一個(gè)從RNA到DNA的逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，即在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下病毒基因整合到人類細(xì)胞的遺傳物質(zhì)中，而輻射可引起病毒逆轉(zhuǎn)錄的變異頻率和重組速率的大幅度提升。
逆轉(zhuǎn)錄病毒為RNA病毒，它們的基因組編碼在一條單鏈RNA上，病毒具有穿透細(xì)胞的能力，可有效地感染干細(xì)胞、組織細(xì)胞、皮膚細(xì)胞等多種類型的細(xì)胞；當(dāng)病毒進(jìn)入細(xì)胞，通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄作用，RNA即轉(zhuǎn)變?yōu)殡p鏈DNA分子，DNA進(jìn)入細(xì)胞核并整合在宿主細(xì)胞基因組中。以病毒作為載體通過(guò)感染的方式可以將外源功能DNA 導(dǎo)入到人的細(xì)胞染色體中。
由此，他獲得了超凡力量和敏捷速度，可以在物體表面上行動(dòng)自如。"能力越大，責(zé)任越大"，一位打擊犯罪的超級(jí)英雄“蜘蛛俠”誕生了。
除此之外，人類基因變異還具有更大的可能性嗎？
再舉個(gè)美國(guó)漫畫中的例子。核物理學(xué)家羅柏特·布魯斯·班納(Robert Bruce Banner)博士在一次意外中被γ炸彈放射線大量輻射，身體產(chǎn)生驚天異變，一旦他情緒憤怒心率驟增的時(shí)候就會(huì)變成綠巨人。
γ射線真的可以誘發(fā)基因突變嗎？ 生物體在受輻射條件下，將誘發(fā)生物體的DNA鏈上發(fā)生堿基序列或結(jié)構(gòu)的改變，由于堿基序列或結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致了所編碼蛋白質(zhì)的合成或酶的活性，生物體隨之發(fā)生性狀的改變。
正常的生物具有修復(fù)DNA損傷的能力，而在電離輻射的作用下，由于其所誘發(fā)的基因突變頻率與射線的劑量大體成正比例；若少數(shù)未經(jīng)修復(fù)的損傷發(fā)生復(fù)制，則錯(cuò)誤信息的DNA堿基順序會(huì)被編入到后代的DNA中去，于是就導(dǎo)致變異。
一般來(lái)說(shuō)，核爆炸會(huì)產(chǎn)生貫穿輻射，主要由強(qiáng)γ射線和中子流組成。由于γ射線的波長(zhǎng)非常短，頻率高，因此具有非常大的能量而且穿透本領(lǐng)極強(qiáng)。人體受到γ射線照射時(shí)，γ射線可以進(jìn)入到人體的內(nèi)部，并與體內(nèi)細(xì)胞發(fā)生電離作用，甚至導(dǎo)致基因突變，而產(chǎn)生機(jī)體的重大變異。因此，班納博士獲得驚人的力量和速度，超強(qiáng)的精力和耐力以及非凡的重生治愈能力，成為不可思議的“綠巨人”浩克。
當(dāng)然，能夠使基因發(fā)生突變的方式不止這兩種，而且，也并非每一種變異都可以像科幻中那樣獲得超能力，基因的變異是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，這不是短時(shí)間內(nèi)就可以成功的。
不過(guò)，生命的本質(zhì)和起源一直是人類孜孜不倦探索的永恒主題，對(duì)于自身的遺傳和進(jìn)化更是這一主題中的焦點(diǎn)；然而，人類對(duì)自身的生命奧秘并未能完全掌握，科幻也是基于一定的科學(xué)原理做出的設(shè)計(jì)，對(duì)潛在未來(lái)科技的前瞻探索。人類成功登陸月球邁向太空，何嘗不是對(duì)古人“舉杯邀明月”感懷的科學(xué)實(shí)踐呢？