神奇的基因疗法：人类健康长寿的希望

随着人类遗传学的发展，研究人员认识到，人类最基本的遗传单位是染色体上的基因，基因是“制造”和“操纵”人类机体的蓝图，它指挥着细胞合成人类生命的基础——蛋白质。但是，当基因发生变化时，其编码的蛋白质不能履行自己正常的功能，这种情况下可能会出现疾病。

经过多年的研究，研究人员寻找到了多种纠正缺陷基因的方法，其中最普遍的方法是将正常的基因插入基因组非特定的位置以取代有缺陷(也称为失效或致病)的基因。在这种方法中，研究人员通常会利用被称作传病媒介的载体将正常或治疗基因递送到病人的目标细胞中。目前，最常见的传痛媒介是已被人为改变携带了人体正常DNA的病毒。病毒在漫长的进化过程中，形成了一套独特的方式将白已的基因递送到人体细胞中，致使人体发病。研究人员试图除去病毒基因组中导致人体患病的基因，并加入治疗基因，然后利用病毒递送基因的特殊能力医治人类疾病。

当病毒性传病媒介在抵达目标细胞(如肝或肺细胞)后，它便将携带的治疗人类基因的遗传物质“卸下”留在目标细胞中。在治疗基因给出的遗传指令下，细胞开始产生具有相应功能的蛋白质，从而恢复目标细胞的正常功能。通常，用于基因疗法传病媒介的病毒类型包括：逆转录病毒、腺病毒、腺相关病毒(AAV)和疱疹单式病毒。不同的病毒在人体中攻击的目标各不相同，因此它们在作为传病媒介时，携带的治疗基因和目标细胞也不尽相同。

当然，除利用传病媒介递送治疗基因治疗疾病的方法外，还有其他几种非病毒递送基因的方法供研究人员选择。其中最简单的方法是直接向目标细胞“注入”治疗性DNA，然而这种方法应用范围十分有限，原因是它只适用于少数人体组织，却需要大量的DNA。现在，研究人员在实验将一条人造染色体或者称第47条染色体注入目标细胞中，这条人造染色体将与人体细胞中的23对(46条)染色体并存，不影响它们的工作或引起它们发生突变，同时也不会受人体免疫系统攻击。研究人员希望能将人造染色体作为一个大的传病媒介，携带大量的遗传密码。这种方法目前存在的问题是，将如此之大的分子递送到目标细胞的核内十分困难。

尽管基因疗法从理论上讲具有很强的可行性，但在实践中却遇到了不少的困难。美国首例基因疗法临床试验开始于1990年，至今没有取得明显的效果。1999年，18岁的杰斯·格尔辛格接受试验性基因疗法治疗鸟氨酸转羧酶缺乏症时，在治疗的第4天由于多器官停止工作而去世。据认为，用作传病媒介的腺痛毒引起人体免疫系统强烈反应是导致杰斯死亡的原因。

研究人员发现，有不少因素影响了基因疗法治疗遗传疾病的效果，其中包括基因疗法自然生命短、人体免疫系统反应强烈、病毒传病媒介存在的问题和多基因疾病。具体来说，治疗性DNA不易“融入”基因组以及许多细胞的快速分裂这两方面的问题，导致基因疗法无法取得长久的治疗效果，病人不得不多次接受治疗；人体免疫系统对“入侵者”的强烈反应影响了基因疗法的有效性，同时免疫系统产生的免疫反应导致病人重复接受基因疗法的难度加大；病毒传病媒介会给病人带来潜在的危害，如毒性、免疫及炎症反应。此外，人们担心传病媒介在进入人体后也许会重新恢复致病的活力；对单基因变异引起的疾病来说，基因疗法是最有效的方法。但是实际上，人体许多疾病是由多基因变异引起的，因此单基因疗法难以奏效。

(选自《科技日报》，有删节)

留住千年芳华

莫高窟也称“千佛洞”，始建于公元366年，集建筑、彩塑、壁画于一体，具有极高的研究价值。上世纪50年代起，国家投入大量人力财力用于莫高窟文物的保护、维修与研究。在过去几十年里，敦煌研究院的研究人员，借助科技手段，让莫高窟减少病害，延年益寿。

窟内的彩塑和壁画采用泥土、木材、麦草等脆弱的材料制成，时间一长，容易产生多种病害，并缓慢老化。整个莫高窟有400多个窟保存有壁画，如今面向公众开放的仅有70来个，由于很多洞窟病害程度严重，或许永远不可能跟游客见面。未与游客见面的85窟几乎集中了敦煌壁画的所有病害，其中最重的是会造成壁画整体脱落的空鼓病害。

1997年，“重病缠身”的85窟被敦煌研究院列为重点“拯救对象”，由于当时保护、管理的科技水平相对较低，专业技术人才短缺，保护手段落后，敦煌研究院选择和美国盖蒂保护研究所开展联合攻关。为找到修补材料，专家花了整整4年，试验了80多种材料，发明一种“灌浆”技术，将泥浆注射到空鼓的壁画中，这种液体会充满空隙和裂隙，变硬后固定壁画。

但问题接踵而来，含有水分的泥浆将壁画中的盐分带至表面，影响了壁画价值，同时诱发壁画盐害——又称壁画“癌症”，要进行较好的修复，难度较大。2006年，作为“十一五”国家科技支撑课题“古代壁画脱盐关键技术研究”课题负责人陈港泉与团队提出采用新型材料结合脱盐技术去除和降低文物材质盐分的新途径。经过3年的反复试验和研究，基本解决了我国古代壁画盐害治理难题。研究人员进一步拓展研究领域和研究深度，研究壁画病害诱发原因和微观破坏机理，深入开展保护技术集成和装备研发，形成了壁画保护修复方法体系。

另外，狂风卷起的扬沙浮尘、降雨带来的湿度升高各种自然环境因素和旅游开放给莫高窟文物带来一定程度侵扰。

为保障洞窟壁画和彩塑保存环境稳定，敦煌研究院采用现代物联网技术构建了莫高窟监测预警体系，制定了洞窟开放管理制度。自2002年起，敦煌研究院开展了以“莫高窟游客承载量”为主要内容的一系列预防性保护研究，确定了洞窟内相对湿度不能超过62%，二氧化碳不能超过1500ppm的洞窟微环境监测预警指标。一旦洞窟环境超过预警指标，系统可自动向莫高窟开放管理委员会发布预警提示。洞窟管理部门和接待部门根据情况启动应急预案并及时调整游客参观路线，启用调节洞窟，及时对预警的洞窟进行通风和除湿，使温湿度和二氧化碳指标回落至安全范围内。遇到强降雨、沙尘暴等极端天气情况时，莫高窟采取停止开放的管理措施，并向社会及时发布洞窟暂停开放通知。

为了解决洞窟空间极其有限，洞窟采光不好，游客可能看不太清楚文物细节的问题，敦煌研究院经过近30年的探索实践，完成了敦煌石窟206个洞窟的数据采集和100多个洞窟的图像处理、140个洞窟的三维扫描和虚拟漫游节目制作。中英文版本的“数字敦煌资源库”先后面向全球上线，实现敦煌石窟30个洞窟整窟高清图像的全球共享。

游客们在前往洞窟之前，可以在莫高窟数字展示中心观赏高清数字电影《千年莫高》和球幕电影《梦幻佛宫》，在3D虚拟环境中观赏敦煌壁画和彩塑，了解莫高窟自然、历史、文化背景和数字化洞窟景观。显然，大屏幕上高分辨率图像的效果好于观看洞窟本身。

材料一：

我国5G试验分为两步实施：技术研发试验，起止时间为2015年至2018年；产品研发试验，起止时间为2018年至2020年。

我国5G商用推进进程几乎与3GPP（第三代合作伙伴计划）的5G标准化时间表保持一致：3GPP将在2017年12月完成Rel.15（第一个5G版本）非独立组网5G新空口技术标准化以及完成5G网络架构标准化，满足美韩日激进运营商需求；2018年6月完成独立组网5G新空口和核心网标准化，支持eMBB（增强型移动宽带）和uRLLC（超可靠、低时廷通信）两大场景，满足2020年5G初期商用需求；2019年9月，支持eMBB、mMTC（海量机器类通信）、uRLLC三大场景，满足全部国际电信联盟技术要求。

作为全球拥有最多4G用户的电信运营商，中国移动的计划在5G全球发展路径更为明晰时也出现了一些微调，2017年启动5G外场试验，2018年将启动5G网络预商用试验，在2019年进行商用化规模试验，力争在2020年实现5G网络规模商用的目标。

（摘编自中国产业信息网《2017年中国5G行业市场发展现状及发展趋势分析》）

材料二：

经历1G、2G时代的一无所有，3G时代登上舞台、4G时代基本并跑，5G时代，中国已成全球5G的技术研发和产业创新的重要参与者和支持者，据GSMA（全球移动通信系统联盟）预测，到2025年，中国将成为第一大5G市场。

如今，中国正在加快5G部署，一些龙头企业也在5G技术和应用上取得阶段性突破。

运营商方面，中国移动在5G技术方面应申请超过1000项专利，成立了5G联创中心，在全球建立了12个开放实验室；中国电信主导了5G国际标准立项30余项，同时聚焦探索新的商业模式，将5G的技术特性与云计算，物联网等相结合，实现与垂直行业的跨界融合；中国联通成立了5G创新中心，发布16项5G相关产业白皮书，成立并推进了多个产业联盟。

设备厂商方面，相关报告显示，华为已成为全球最大电信设备供应商，已与全球42家运营商合作开启多张5G预商用网络；中兴目前已申请专利超过1500件，首创的Pre5G（通讯技术）产品已经在40多个国家60多张网络中实现部署；紫光展锐将在2019年推出5G芯片，实现5G芯片的商用，2020年会进一步推出5G单芯片，同时会完成高端和终端全面产品布局。

除了5G本身的技术研发和应用部署，加快与4G协同发展也将为产业发展储备机遇。工信部提出，将加强4G与5G协同发展，打造完整产业链，开展全球5G合作，共同打造开放融合的5G产业生态，释放5G应用潜能。

（摘编自《人民日报—海外版》2018年12月7日）

材料三：

据法新社报道，根据一项美国研究显示，在发展被称为5G的第五代无线网络的竞赛中，中国略微领先于美国。美国的无线网络运营商行业协会发布的研究结果也表明，在自动驾驶汽车、远程医疗和其他技术所需的这种超高递无线网络系统的部署方面，美国落在了后面。

俄媒称，美国无线通信的报告中说，美国应该加快引进5G技术，否则可能比中国落后一到两年，未来不再有其它机会。美国国家安全委员会（NSC）也警告称，如果中国占据通信领域主导地位，那么他们将不仅获得技术胜利，也将获得政治，经济、军事胜利。

英国《金融时报》网站刊登题为《中美5G之争》的报道称，一场不那么热闹的围绕5G芯片的争执才是重头戏——目前5G标准尚未制定出来，如果中国成功在5G专利方面拥有更大份额，美国芯片集团高通将受到冲击，中国设备制造商将会受益。

（摘编自《参考消息》）