基因编辑产物有哪些

俗话说得好，民以食为天，科技发展也从来不会遗忘我们的餐桌。最近，食品行业就涌现了一系列黑科技打造的食品。未来餐桌上的选择会越来越丰富，就看你下不下得了嘴！两种人造肉，哪种更好接受？提起人造肉，你可别以为是某些小作坊里生产出的“三无产品”，现在的人造肉不仅在口感上能以“假”乱真，还具有安全、环保等许多优势。那究竟是怎么个“人造”法呢？人造肉分两种，一种是用豆类蛋白加工制作的“素肉”，本质上是模仿肉类口感的豆制品；另一种则是提取动物细胞培养而成的“真肉”，在培养皿中生长，完全没有骨头。像素寿司、人造肉……你吃过哪些黑科技打造的食物？实验室人造肉（图片来源：网络）前者大家并不陌生，国内就有素鸡、素鸭等传统食品，而国外现在非常流行一种素食汉堡，其中的肉饼就是用植物蛋白人造肉做成的。它通常是将大豆、豌豆、黑豆的植物蛋白进行分解，再利用机器模仿动物蛋白的成分进行重新排列，然后通过调味再现肉类的口感，有些产品还会加入甜菜汁调出肉类的红色。像素寿司、人造肉……你吃过哪些黑科技打造的食物？素鸡制作的菜肴（图片来源：网络）而通过细胞培养制成的人造肉目前还处于实验阶段，其做法更复杂：先从动物身上提取肌肉组织，分离出肌肉细胞，然后通过血清为肌肉细胞的生长和复制提供养分，逐步在实验室中培养出肌肉组织。听上去有些重口味，不过由于是真肉，在口感方面不需要太多调节，在制作过程中还可以通过调节脂肪成分，让它更符合健康膳食的需求。另外，实验室里培养出来的肉，不需担心疯牛病、猪瘟、激素饲料等问题，制作过程相比于传统畜牧来说，不仅低碳环保，还能节省大面积的土地。像素寿司、人造肉……你吃过哪些黑科技打造的食物？实验室人造肉的制作流程（图片来源：Eating Well）这种人造肉也面临着一些问题，主要在伦理和成本方面，毕竟它过分颠覆了人们的常识，如果培养皿里能“种”出无骨肉来，这项技术发展下去，谁知以后还会长出什么奇奇怪怪的东西。不过，也不用太担心，虽然有许多国家的新兴企业都致力于研究这项技术，但因成本居高不下，一小块肉饼成本可达上万元，距离市场化还比较遥远，大家暂时不可能一不小心吃到它。基因编辑食品=转基因食品？前一段时间，基因编辑婴儿的话题闹得沸沸扬扬，甚至引发了不少恐慌。那么，下面这种基于基因技术的食品——基因编辑食品你怎么看？基因编辑技术（CRISPR）生产出来的食品经常被与转基因食品（GMO）放在一起讨论，转基因食品一直以来争议不断，不过目前各界基本有这样一个共识：转基因食品存在不确定的风险，需要严格监管。大部分人在购物时也会尽量回避转基因食品。尽管有人认为基因编辑也是一种转基因，但事实上二者区别还是很大的。转基因技术在育种过程中是通过插入外源DNA序列来达到改良目的，育成的生物与天然生物有区别；而基因编辑技术则是在植物本身基因组的精确位点去除或者改变基因，并不插入外源基因，育成的生物类似于自然突变。像素寿司、人造肉……你吃过哪些黑科技打造的食物？CRISPR技术（图片来源：Cambridge University Press）进行基因编辑的理由有很多种。比如美国宾夕法尼亚州的蘑菇种植者就通过基因编辑去掉了蘑菇里面的褐变基因，让蘑菇不再那么容易腐败，节省了大量采摘和包装成本。另外，基因编辑技术通过改变基因还可以实现提升产量、改善食品营养成分和口感等目的，是不是很神奇？这项技术虽然听上去高大上，但实际需要的经费是比较低廉的，一次性开发后可以大批量应用。像素寿司、人造肉……你吃过哪些黑科技打造的食物？基因编辑蘑菇（图片来源：Penn State University）不过，跟转基因技术一样，基因编辑也引发了一些担忧。有的人认为剪切、修改基因的行为存在出现失误的可能性，也就是脱靶效应。虽然目前还没有进行大规模推广，已有许多人认为必须马上建立专门的指导机构。冻干食品：飞入百姓家的 航天食品跟前面几种相比，下面要说的冻干食品就贴近生活多了。大家常吃的草莓干、脆枣、秋葵干之类的零食，就是冻干食品。还有一些速溶饮料，甚至是方便面也都采用了冻干技术！冻干技术制成的食品现在已飞入寻常百姓家，但几十年前，它可是美国用来制作航天食品的高新技术。像素寿司、人造肉……你吃过哪些黑科技打造的食物？冻干草莓（图片来源：Wikimedia Commons）冻干技术全名为真空冷冻干燥技术，是一种特殊的干燥方式。一般的干燥脱水技术，如烘干、晒干等，都需要加温，不仅会改变食物的质地，还会导致营养流失。而冻干技术则是在真空条件下将固态水直接升华，整个过程只有物理变化。大部分加工过程都在零度以下进行，大幅减少了对热敏性物质的破坏，保留了食物原本的色香味和营养物质。冻干食品还有许多其他优点。比如，它无需冷藏和添加防腐剂就可以长时间保存；这种食品拥有薯片、虾条的质地，却保留了水果、蔬菜的营养，可以作为膨化食品的替代品，吃零食的时候也不会那么有罪恶感啦；另外，冻干食品复水性好，极大地保留了食物原本的风味，哪怕是方便面中的蔬菜包，如果使用的是冻干技术，冲泡之后味道也会比烘干蔬菜包更鲜美。3D打印食品：游戏世界走出的美味？3D打印是近年来很热门的黑科技，它能用来打印食物吗？打印出的东西真的能吃吗？首先，我们复习一下3D打印的知识。3D打印其实遵循的也是普通打印机的原理，只不过它使用的不是墨水而是塑料、石膏、金属等原料，打印的目标则从二维的文字、图像变成了三维模型。这么看来，想让3D打印机打印食物，就需要将原料换成食品，将打印目标换成食物的数字模型，听上去似乎也不是不可能完成的任务！来看看先人一步的日本Open Meals像素食物打印机和它打印出来的产品吧！像素寿司、人造肉……你吃过哪些黑科技打造的食物？像素寿司（图片来源：Open Meals）这些寿司看上去就像游戏《我的世界》中的食物。它们是怎么做出来的呢？首先，找一位大厨制作真材实料的寿司，再将寿司的色香味乃至营养方面的信息全部数字化，为每种寿司建立一个模型，接下来3D食品打印机会根据寿司的数据调节可食用凝胶块，最后通过机械臂将这些调节好的凝胶块码放在一起，一个像素寿司就打印好啦！像素寿司、人造肉……你吃过哪些黑科技打造的食物？像素寿司打印机（图片来源：Open Meals）目前，这些可食用凝胶块边长为5毫米，打印出的寿司粗糙呆萌，但未来如果可以进一步缩小每个凝胶块，进一步丰富食品数据库，就能精细地打印出各种食物，甚至完美再现米其林大厨的手艺。可以想象一下，以后我们只需按下按钮，就足不出户地以公道的价格品尝到全球最热门餐厅的美食，岂不美哉！

排放冷却是对流冷却的另一种。与再生冷却不同，用于排放冷却的冷却剂对推力室冷却吸热后不进入燃烧室参与燃烧，而是排放出去。直接排放冷却剂会降低推力室比冲，因此需要尽可能减少用于排放冷却的冷却剂流量，同时只在受热相对不严重的喷管出口段采用排放冷却。还有一种是辐射冷却，其热流由燃烧产物传给推力室，再由推力室室壁想周围空间辐射散热。辐射冷却的特点是简单、结构质量小。主要应用于大喷管的延伸段和采用耐高温材料的小推力发动机推力室。在组织推力室内冷却时，是通过在推力室内壁表面建立温度相对较低的液体或气体保护层，以减少传给推力室室壁的热流，降低壁面温度，实现冷却。内冷却主要分为头部组织的内冷却（屏蔽冷却）、膜冷却和发汗冷却三种方法。推力室采用内冷却措施后，由于需要降低保护层的温度，所以燃烧室壁面附近的混合比不同于中心区域的最佳混合比（多数情况下采用富燃料的近壁层），造成混合比沿燃烧室横截面分布不均匀，使燃烧效率有一定程度的降低。膜冷却与屏蔽冷却类似，是通过在内壁面附近建立均匀、稳定的冷却液膜或气膜保护层，对推力室内壁进行冷却，只是用于建立保护层的冷却剂不是喷注器喷入的，而是通过专门的冷却带供入。冷却带一般布置在燃烧室或喷管收敛段的一个横截面上。沿燃烧室长度方向上可以有若干条冷却带。为提高膜的稳定性，冷却剂常常经各冷却带上的缝隙或小孔流入采用发汗冷却时，推力室内壁或部分内壁由多孔材料制成，其孔径为数十微米。多孔材料通常用金属粉末烧结而成，或用金属网压制而成。此情况下，尽可能使材料中的微孔分布均匀，是单位面积上的孔数增多。液体冷却剂渗入内壁，建立起保护膜，使传给壁的热流密度下降。当用于发汗冷却的液体冷却剂流量高于某一临界值，在推力室内壁附近形成的是液膜。当冷却剂流量低于临界值流量时，内壁温度会高于当前压力下的冷却剂沸点，部分或全部冷却剂蒸发，形成气膜。除了以上热防护外，还有其他热防护方法如：烧蚀冷却、隔热冷却、热熔式冷却以及室壁的复合防护等。3 高焓气体发生器热防护方案综合上述方法结合实际情况，便得到高焓气体发生器的热防护方法。高焓气体发生器的燃烧室与液体火箭发动机的不同，省去前面的推力室部分，使得其结构更简单而有效。那么，所涉及到的热防护即为对燃烧室室壁的热防护部分。由于燃料进入燃烧室内迅速分解并放出大量

1、首先我们需要明白中心法则的概念，这样我们就可以从大方向上把握DNA-RNA-蛋白质之间的关系；2、从上面这个图，我们就很容易的看出来，由DNA转录之后的产物必然是RNA，只是说是不同种类的RNA，期间是一个动态的、可逆的、不断被剪切修饰的过程。产物有rRNA、tRNA、mRNA和一些非编码RNA，lncRNA、circRNA等；3、我们要明白转录的过程，转录：是遗传信息从DNA流向RNA的过程。即以双链DNA中的确定的一条链（模板链用于转录，编码链不用于转录）为模板，以A,U,C,G四种核糖核苷酸为原料，在RNA聚合酶催化下合成RNA的过程。即特定的DNA片断作为遗传信息模板，以依赖DNA的RNA聚合酶作为催化剂，通过碱基互补的原则合成前体mRNA。RNA聚合酶通过与一系列组分构成动态复合体，完成转录起始、延伸、终止等过程。4、转录方向：DNA模板被转录方向是从3′端向5′端，而RNA链的合成方向是从5′端向3′端，由此可以看出，和RNA相同的那条DNA链（除T、U区别外）为编码链、又称有义链，互补链为非编码链又称、模板链、无义链。5、当然DNA转录过程还有很多的基础知识，建议按照中心法则结果碱基互补配对原则，详细的理顺其中的逻辑关系，会事半功倍的。

作者：稻米成都极谷基因   孟德尔，现代遗传学之父，发现了遗传规律，剑桥大学的两位年轻科学家沃森和克里克发现DNA是由两条核苷链组成的双螺旋结构。到目前为止，基因组的定向修饰已经在人类胚胎上进行。科学家们从未停止过对生物遗传信息的研究。那么，科学家们用什么工具来研究基因的功能，甚至编辑基因信息呢？编辑基因组就像修改文本一样。首先，在文本中找到一个错误或者想要修改它。然后删除错误或添加文本。在基因组编辑过程中，如何找到目标基因并进行编辑？随着人类基因组计划的完成和高通量测序技术的发展，人们可以获得大量序列信息，进一步激发了人们改写生物体内遗传序列信息的需求，近年来基因编辑技术发展迅速。这种特殊的生物技术能够让研究者对基因组序列或者基因转录产物进行人为编辑，以改变目的基因或调控元件的序列、表达量或功能。这一革命性技术一经问世就冲击到生命科学的各个研究领域，必将在未来相当长时间内对人类健康、疾病治疗、新药研发、物种改良以及生命科学基础研究等众多方面产生广泛而深远的影响，也是世界范围内竞争最为激烈的下一代核心生物技术。先给大家介绍一下基因编辑技术早期基因编辑技术包括归巢内切酶(homingendonuclease, HEs)、锌指核酸内切酶(zinc finger endonuclease, ZFN)和类转录激活因子效应物(trans-cription activator-like effector nucleases, TALENs)，但脱靶效应或组装复杂性限制了这些技术在基因编辑领域中的应用。近年来，以 CRISPR/Cas9 系统为代表的新型基因编辑技术飞速发展，并开始在诸多生物学领域中得到广泛应用归巢内切酶早期的基因编辑技术依赖于细胞内同源重组途径(homologous recombination, HR)将外源 DNA 序列插入基因组。通过在外源 DNA 序列两端加入同源臂，能够实现外源序列的精确整合。然而真核生物中同源重组发生频率极低，约为 1/10 6 ~1/10 9 ；并且相对于靶位点而言，外源序列更容易随机整合到基因组上其他位点，造成脱靶效应，从而限制了该技术的应用 。ZFNs锌指核酸酶(zinc finger nuclease, ZFN)是由两部分组成，首先是几个(一般为3～6个)Cys2-His2锌指蛋白(zinc finger protein,ZFP)串联组成的DNA识别域，另一部分是非特异性的核酸内切酶FokⅠ的催化结构域。通过DNA识别域识别特定的DNA序列后将催化结构域定位到目标位点，从而通过核酸内切酶的作用切断DNA形成双链断裂。其结构示意图：TALENs 技术TALENs是一种可靶向修饰特异DNA序列的酶，它借助于TAL效应子一种由植物细菌分泌的天然蛋白来识别特异性DNA碱基对。TAL效应子可被设计识别和结合所有的目的DNA序列。对TAL效应子附加一个核酸酶就生成了TALENs。TAL效应核酸酶可与DNA结合并在特异位点对DNA链进行切割，从而导入新的遗传物质。其结构示意图：CRISPR-Cas9技术CRISPR-Cas9系统最初在大肠杆菌基因组中被发现，是细菌中抵抗外源病毒的免疫系统。CRISPR-Cas9系统由两部分组成，一部分是用来识别靶基因组的，长度为20bp左右的sgRNA序列，另外一部分是存在于CRISPR位点附近的双链DNA核酸酶——Cas9，能在sgRNA的引导下对靶位点进行切割，最终通过细胞内的非同源性末端连接机制（NHEJ）和同源重组修复机制（HDR）对形成断裂的DNA进行修复，从而形成基因的敲除和插入，最终实现基因的（定向）编辑。其结构示意图：如何合理的利用这项技术：这项技术就像一个潘多拉盒，一旦打开，会有不少邪恶一连飞。主要针对基因编辑在人类治疗方面的一些问题，对政府而言，应确定基因编辑技术发展与应用的“红线”，建立明确的惩罚制度；对科研院所，进一步强调科学机构在基因编辑研究伦理审查中的主体责任；建立中国科学家关于基因编辑的伦理共识。对媒体的科普责任而言更是任重道远，从业人员要加强自身对新兴技术的理解，包括机器人、基因编辑一系列新的技术。公众也并非不可作为，要理性、谨慎态度看待任何一项科学技术进步，相信科学，远离伪科学。