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)

科学大数据与数字地球

郭东华等

①19世纪70年代以来，随着第二次工业革命的爆发，新技术、新发明层出不穷，以文字为载体的数据量大约每10年翻一番；从工业化时代进入到信息化时代后，信息技术革命以前所未有的方式对社会、科技、经济变革的发展起着决定作用，数据量以每3年翻一番的速度持续增长；近10年来，随着计算机技术和互联网的快速发展，音频、视频、文字、图片等半结构化、非结构化的数据大量涌现，社交网络、物联网、云计算被广泛应用，使得数据存储量、规模、种类飞速增长，大数据时代已悄然来临。2012年12月，IDC发布的“2020 年的数字宇宙”报告中指出（图1），数据量将 ，预计 全球数据总量达40ZB。

②随着大数据时代的到来，国内外学术界正在从各种角度来分析和理解大数据的概念与内涵。当前的大数据定义主要通过两种不同的视角试图刻画大数据的外部特征：一种是相对特征，即在用户可接受的时间范围内，使用普通设备不能获取、管理和处理的数据集；另一种是绝对特征，即体量大、类型多、真实性、变化速度快。

③因此，与传统的逻辑推理研究不同，大数据研究是对数量巨大的数据做统计性的搜索、比较、聚类和分类等分析归纳，进行“相关分析”，重点关注所谓“相关性”，即2个或2个以上变量的取值之间存在某种规律性，目的在于找出数据集里隐藏的相互关系网。

④在科学研究数据与日俱增的今天，我们把与科学相关的大数据称之为科学大数据。科学大数据将复杂性、综合性、全球性和信息与通信技术高度集成性等诸多特点融于一身，其研究方法也正在从单一学科向多学科、跨学科方向转变，从自然科学向自然科学与社会科学的充分融合方向过渡，从个人或者小型科研团体向国际科学组织方向发展。

⑤科学家不仅通过对广泛的数据实时、动态地监测与分析来解决难以解决或不可触及的科学问题，更是把数据作为科学研究的对象和工具，基于数据来思考、设计和实施科学研究。科学大数据正在使科学世界发生变化，科学研究已进入了一个全新的范式——数据密集型科学范式。近年来，美国国家科学基金会投入了大量资金支持数据密集型科学计算。其中， 由戴尔公司研发的超级计算机“Stampede”已正式服役，其综合处理能力、高可用性和高性能能力超群。美国南加州地震中心利用Stampede 预测了加州破坏性地震的频率。德州大学奥斯汀分校利用StampedE．通过详细的数据建模更好地描述了从南极洲到海洋的冰川流动。

⑥人类已进入“大数据时代”。作为一种技术创新，大数据计算符合一般的技术创新、发展、成熟规律。按照技术成熟度曲线（见图2），近20 年来新科技的成熟演变速度及要达到成熟所需的时间一般分成5 个阶段。

⑦大数据研究面临着学科间的不平衡，当前大数据的技术与方法研究主要集中在互联网大数据和商业大数据的相关应用，而在产生科学大数据的典型学科中较少受到关注。事实上，以这些学科为代表的科学大数据具有异于互联网大数据的特征以及丰富内涵，对于科学大数据的深入研究将有助于建立大数据学科的理论体系和技术框架。 

⑧科学大数据是地球科学发现与知识创新的引擎，是人类认识行星地球的钥匙。科学大数据的发展应从顶层设计制定国家层面大数据战略，配置大数据研究资源，开展大数据基础理论研究，推动大数据在各领域的应用。科学大数据几乎涵盖了科学界的各领域，可运用到各行各业，它对科技、经济和社会的推动有着光明的前景。我国应加速发展大数据科学，有序组织科学大数据研究，以推动地球科学和相关科学技术的跨越性发展。数字地球是科学大数据的典型学科，数字地球学科中的数据获取与组织、分析、应用体现着科学大数据几乎全部特征。从科学大数据的角度分析，可以认为数字地球就是地球大数据，或者说数字地球就是基于地球大数据发展的学科方向。

（选自2014年《中国科学》，有删改）

诗意栖居与“生活美学”的出场

徐国源

20世纪90年代以来，文化的整体趋向已从过去的精英文化范式，转向了一种更为通俗化、娱乐化，更贴近常生活的大众文化范式。这种大众文化形态与传媒、消费、时尚等紧密旧结合在一超，具有很强的生活伴随性，它能是一种娱乐、一种展演，甚至是一种消费行为，比如影视欣赏、艺术鉴赏、时尚消费、演艺活动等。

一个显见的事实是，人们越来越把日常生活看作自身的发源地和目的地，以“生活世界”为主要追求，迎向生活艺术化“艺术生活化”的“美好生活”。“生活世界”是胡塞尔后期现象学中的一个重要概念，它主要针对的是实证主义的科学观。在胡塞尔看来，“生活世界”是一个“真正人性”的世界，它突出日常生活的本体性地位，重视人们在日常生活中的情感和体验。“生活世界”的理念对日常生活本体性意义的肯定，使大众的休闲、消遣和娱乐得了正名，它规避了教条化、工具化的约束，追求的是忙里偷闲的完全放松和喜剧式开怀一笑的快乐体验，影视剧、微博、微信中这样的例子不胜枚举。我们应该看到，“生活世界”在匡正功利主义、工具理性之偏，把人们从“异化”、粗鄙状态中拯救出来，回归诗意栖居的生存态度等方面，具有现实意义和文化价值。

生活美学的出场，反映出大众文化从早期对精英文化的一味“反叛”“对立”状态中，找到了“生活”这个落脚点，走向了更具有实践和建设意义的“诗意栖居”的安顿之所。生活美学的崛起，应和着当代人的美好生活诉求，把去士大夫式、精英式的优雅品位，与大众的日常生活联系起来了。过去，审美活动是少数人的专利，孤灯黄纸，唱和，多么与众不同，是文人圈超凡脱俗的精神壮举；今天，审美变得唾手可得，人人都能刷“抖音”，个个都拿照相机，艺术审美的神秘感消失了，而且实质地回归了大众生活。

生活美学打破了审美的“两个世界”分割的围墙。它把士大夫与老百姓、美与生活、艺术和自然、阳春白雪和下里巴人的分裂状态，重新沟通、融会，营造出一种“美即生活”的生存态度。一方面，它把审美从传统的精英“仪式化”状态，拉回到生活体验的日常状态，从“独乐乐”的精神独享转变为“众乐乐”的人人分享等。另一方面，美已不再呈一种客体“观赏”状态，而是一种主体“享受”的状态，并与文化消费和文化经济紧密联系在一起，成了一种消费美学、休闲美学、创意美学、体验美学和实践美学，渗透融合在日常生活的方方面面。

生活美学的观念，沟通了精英和民间两个场域，统合了人的自在性和创造性，积聚着自然法则和诗意栖居的生态精神。它隐含的价值观，打破了历史、文化差异造成的阶层区隔和“两极分化”的对立状态，建构出一种弥合文裂缝的“混合场”和协调机制，包括现代与后现代、科技与人文、自然与创造、主体与客体、物质与精神、灵与肉与、理性与感性、传播与接受、文化与消费等。同时，生活美学也从传统各派价值理论的“交叉”点中，引申形成一种“以生为中心”的具有“包容性”的理论价值指向，如物我同在、灵肉同感、涵性养性、水费理性、诗意生存等。

在期待“生活美学”保留审美“在世性”的同时，也呼唤其以深厚的人文精神提升人们的精神境界，真正实现人的“诗意的栖居”。

（有删改）