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1. 《圣经》与遗传学
创世记第1章第11、21、24节
成书时间：公元前1446-1406年
11 神说：“地要发生青草和结种子的菜蔬，并结果子的树木，各从其类，果子都包着核。”事就这样成了。……21 神就造出大鱼和水中所滋生各样有生命的动物，各从其类；又造出各样飞鸟，各从其类。 神看着是好的。24 神说：“地要生出活物来，各从其类；牲畜、昆虫、野兽，各从其类。”事就这样成了。
1.1 遗传学史简溯
首先，让我们简略回顾一下有关生物遗传学的历史：
1761-1766年，约瑟夫·格特利·克尔路德教授（Prof. Joseph Gottlieb Kolreuter, 1733-1806，德国植物学家）首先报告了136个人工植物杂交试验的结果。他的这种定量遗传学探讨，为后来科学家对遗传学的进一步研究开了先锋。1
1866年，格里高·约翰·孟德尔（Priest Dr. Gregor Johann Mendel, 1822-1884，经典遗传学的创始人，奥地利一个天主教修道院的院长）首先报告了将异种红白花可食豌豆植物杂交的实验结果：其子代都开红花，而将开红花的子代再杂交，它们后代颜色的比率是三红比一白。这种杂交试验用今天的基因理论就很容易解释了，即可以将基因看作是决定生物特征的单位。虽然第一代红、白花植物杂交的子代，同时具有红、白花的基因，但全部开红花。这是因为开红花的基因对开白花的基因占优势。所以，具有这两种基因的植物都开红花而不开白花。当这些开红花的植物交配繁殖时，其子代如具有两个白花基因，则开白花。孟德尔说，基因特征并非后天获得，而是其亲代就有，只不过被优势基因掩盖罢了。孟德尔的论文刊登在一份极受欢迎的杂志上，但当时的人们并未重视他所发表的论文。2直到1900年，即当孟德尔去世16年之后，他所发现的这个重大规律才被雨果·德·弗里斯（Prof. Dr. Hugo de Vries, 1848-1935，荷兰植物生理学家、遗传学家、医学博士）、卡尔·艾瑞克·柯伦斯（Prof. Dr. Karl Erich Correns, 1864-1933，德国植物学家）和艾瑞克·丘歇马克·冯·赛谢涅格（Prof. Dr. Erich Tschermak von Seysenegg, 1871-1962，奥地利农学家）三位教授、博士所肯定，并赞誉他为现代遗传学的鼻祖。他们三人分别用多种不同的植物进行了与孟德尔早期研究类似的杂交育种实验，并作出了与孟德尔相似的解释，在不同国家几乎同时发表了他们的研究成果。这个戏剧性的事件被历史学家称为孟德尔的再发现。3即人类进入了生物遗传学时代。
1906年，英国剑桥大学（University of Cambridge, UK）生物学家威廉·贝特森教授（Prof. William Bateson, 1861-1926，基督徒）首先提出“遗传学”（Genetics）一词，以称呼这门研究生物遗传问题的新学科。4
1910-1920年，美国杰出生物学家、现代遗传学的创始人托马斯·亨特·摩尔根教授、博士（Prof. Dr. Thomas Hunt Morgan, 1866-1945，1933年发现染色体在遗传中所起的作用，因而获得了诺贝尔生理学或医学奖，基督徒）对果蝇进行实验遗传学的研究，发现了伴性遗传的规律。他和自己的学生还发现了其连锁、交换和不分离规律等，并进一步证明基因在染色体上呈直线排列，从而发展了染色体遗传学说。研究工作主要特征是从个体水平进展到细胞水平。摩尔根还给出了第一个果蝇染色体连锁图，从而确立了遗传基本单位的概念。5即人类进入了遗传基因时代。
1938年，威廉·托马斯·阿斯伯里教授（Prof. William Thomas Astbury, 1898-1961，英国分子生物学家）和贝尔（F. O. Bell）两人首先用X射线衍射晶体分析法（X-ray diffractive analysis of crystal structure）研究了去氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid, DNA）的化学结构。6从而为后人对此的进一步研究铺了先路。
1928年，英国著名微生物学家（microbiologist）、细菌学家（bacteriologist）弗瑞德里克·格里菲斯医生（Dr. Frederick Griffith, 1879-1941）发现肺炎双球菌（diplococcus pneumoniae）的转化现象（the phenomenon of transformation）。肺炎双球菌是一种病原菌（pathogen），存在着光滑型（the smooth strain，简称S型）和粗糙型（the rough strain，简称R型）两种不同类型。其中光滑型的菌株产生荚膜（capsule），有毒，在人体内可导致肺炎，在小鼠体中可导致败血症，并使小鼠患病死亡，其菌落是光滑的。粗糙型的菌株不产生荚膜，无毒，在人或动物体内不会导致病害，其菌落是粗糙的。格里菲斯以R型和S型菌株作为实验材料进行遗传物质的实验，他将活的、无毒的RⅡ型（无荚膜，菌落粗糙型）肺炎双球菌或加热杀死的有毒的SⅢ型（有荚膜，菌落光滑型）肺炎双球菌注入小白鼠体内，结果小白鼠安然无恙；将活的、有毒的SⅢ型肺炎双球菌或将大量经加热杀死的有毒的SⅢ型肺炎双球菌和少量无毒、活的RⅡ型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体内，结果小白鼠患病死亡，并从小白鼠体内分离出活的SⅢ型菌。格里菲斯称这一现象为转化作用（the transforming function）。实验表明，SⅢ型死菌体内有一种物质能引起RⅡ型活菌转化产生SⅢ型菌。然而，这种转化的物质 —— 转化因子（transforming principle）是什么？格里菲斯对此并未做出回答。1944年，美国奥斯瓦尔德·西奥多·艾弗瑞医生（Dr. Oswald Theodore Avery, 1877-1955，细菌学家）、科林·门罗·麦克劳德医生（Dr. Colin Munro Macleod, 1909-1972）和麦克林·麦卡锡医生（Dr. Maclyn J. McCarthy, 1911-2005）三位科学家将格里菲斯所发现的这种耐热的东西加以分析，对转化的本质进行了深入的研究。他们从SⅢ型活菌体内提取DNA、RNA、蛋白质和荚膜多糖，将它们分别和 RⅡ型活菌混合均匀后注射入小白鼠体内，结果只有注射SⅢ型菌DNA和RⅡ型活菌的混合液的小白鼠才死亡，这是一部份 RⅡ型菌转化产生有毒的、有荚膜的SⅢ型菌所致，并且它们的后代都是有毒、有荚膜的。由此说明RNA、蛋白质和荚膜多糖均不引起转化，而DNA却能引起转化。如果用DNA酶处理DNA后，则转化作用丧失。结果发现，原来是细菌中的去氧核糖核酸促使肺炎双球菌产生转化。他们的研究证明了遗传物质是去氧核糖核酸，而不是蛋白质。7
1951年，英国才华横溢的女物理化学家罗莎琳德·富兰克林博士（Dr. Rosalind Franklin, 1920-1958，犹太裔）首先用X射线衍射法（X-ray diffraction method）得到DNA的照片。她对DNA的双螺旋结构研究作出了突破性、重大的贡献。8
1952年，美国著名分子生物学家阿尔弗雷德·戴·赫尔希里博士（Dr. Alfred Day Hersley, 1908-1997，获得1969年诺贝尔生理学或医学奖）用同位素示踪法（isotopic tracer method）再次确认去氧核糖核酸是遗传物质。这些实验结果为后来对核酸的研究开辟了新路。当生物学家们认定遗传基因乃是一种化学合成物去氧核糖核酸之后，接下来他们就试图回答以下两个问题：第一，去氧核糖核酸的结构是什么？第二，去氧核糖核酸是怎样将遗传基因的信息留传给下一代？
1953年，美国哈佛大学（Harvard University）著名生物学家雅各·杜威·华生教授、博士（Prof. Dr. James Dewey Watson, 1928-）和英国剑桥分子生物学研究所著名物理学家弗兰西斯·哈利·康普顿·克里克博士（Dr. Francis Harry Compton Crick, 1916-2004）在奥地利理论著名物理学家埃尔文·薛定谔教授、博士（Prof. Dr. Erwin Schrodinger, 1887-1961，获得1933年诺贝尔物理学奖，基督徒）的《生命是什么？》（What is Life?）一书影响下，研究了去氧核糖核酸的化学成份，并通过对去氧核糖核酸的射线晶体学资料进行分析，成功地提出了划时代的双旋（double helix）模型，从而解开了上述两个奥秘，为现代分子生物学的迅速发展树立起一个崭新的里程碑（他们两人因此在1962年共获诺贝尔生理学或医学奖）。9从此，有关对去氧核糖核酸的研究进展日新月异。因此我们知道，基因的本质是核酸（nucleic acid, NA）。即人类进入了去氧核糖核酸（DNA）时代。
核酸可分为核糖核酸（ribonucleic acid, RNA）和去氧核糖核酸（DNA）两大类。根据RNA分子的结构和机能 ，又可把RNA分为核糖体RNA（rRNA）、 信息RNA（mRNA）和转移RNA（tRNA）三种，它们的化学结构和机能十分复杂。RNA与蛋白质的生物合成有着密切的关系。DNA则是生物遗传信息的携带者，是生物遗传的主要物质基础。DNA控制蛋白质的生物合成，必须通过mRNA这个中间阶段，先按照DNA模板上核苷酸排列顺序转录成mRNA，然后DNA分子上的遗传信息才能传递到mRNA分子中，mRNA接受了DNA的信息去指导蛋白质的生物合成，结果mRNA便成为蛋白质生物合成的直接模板。由mRNA指导蛋白质合成的过程叫翻译。其实，蛋白质的生物合成是一系列相当复杂的过程，以上不过是对此在中间阶段非常简单的介绍而已。
1966年，马萨尔·华伦·尼伦伯格博士（Dr. Marshall Warren Nirenberg, 1927-2010，美国著名生化学家）和哈尔·哥宾德·霍拉纳博士（Dr. Har Gobind Khorana, 1922-2011，美籍印度裔著名生化学家）发现了细胞中的信息RNA（mRNA），即发现了遗传信息的破译及其在蛋白质合成中的作用。他们两人因此共获1968年诺贝尔生理学或医学奖。10可以说人类即进入了核糖核酸（RNA）时代。
美国三位著名生化学家、教授、博士克莉斯汀·伯默尔·安芬森（Prof. Dr. Christian Boehmer Anfinsen, Jr., 1916–1995）、斯坦福·摩尔（Prof. Dr. Stanford Moore, 1913-1982）和威廉·霍华德·斯坦（Prof. Dr. William Howard Stein, 1911-1980）一起研究核糖核酸酶，特别是氨基酸序列与生物活性构象之间的关联，因而共获1972年诺贝尔化学奖。11
1972年，美国斯坦福大学生物化学系（Dept. of Biochemistry, Stanford University, USA）保罗·伯格教授、博士（Prof. Dr. Paul Berg, 1926-，美国著名分子生物学家，1980年获诺贝尔化学奖）等首先成功地实现了DNA 的体外重组合分子研究。12它导致了一门新学科 —— 遗传工程学的出现。即人类进入了分子遗传学时代。
1977年，科学家发明了基因工程，并且应用到医疗药物及卫生食品上。13即人类进入基因工程时代。
2000年6月26日，“人类基因组计划”（The Human Genome Project）的国际集团科学家宣布，他们合力完成了人类基因密码草图的谱写工作。参加此项研究工作的有美国、英国、法国、德国、中国和日本的许多科学家。他们从 1991年开始准备并投入了30亿美元的资金，进行了跨世纪的“大科学”研究。其中，中国科学家负责1%的工作任务，即第三号基因染色体的3000万个碱基。人类共有22对常染色体，1对性染色体。当时，美国比尔·克林顿总统（USA ex-President Bill Clinton, 1946-）、“人类基因组计划”主持人弗兰西斯·克林斯教授、博士〔Prof. Dr. Francis S. Collins, 1950-，遗传学家，美国国立卫生院（NIH）国家人类基因研究中心主任，美国医学院院长、国家科学院院士，有神论者〕以及创办人约翰·克瑞格·范特尔教授、博士（Prof. Dr. John Craig Venter, 1946-，基因科学家，美国基因改良组中心主席）在宣布仪式上表示：“今天，我们正在学习 神创造生命的语言。”并形容为：“人类历史以来所制造的最重要、最奇妙图谱。”（“Today we are learning the language in which God created life,”Clinton said. “We are gaining ever more awe for the complexity, the beauty, the wonder, of God's most divine and sacred gift.”14）可以说，人类已经进入了谱写自己基因密码的时代。
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