何小凡
12岁
调皮好动,好奇心强,麻烦制造者,所以大家都叫他“何小烦”。
宋大力
12 岁
何小凡与马飞飞的同学,平时总喜欢说自己是天才,其实是个萌萌的傻大个。
马飞飞
12 岁
何小凡的同桌兼好友。喜欢美食,零食常常不离手。“学霸”,遇到不懂的问题喜欢请教他人。胆小,但在危急时刻敢于挺身而出。
郝布
X学院的老师,是何小凡、马飞飞和宋大力的班主任。关心学生,但很严肃,总在课堂上或考卷中出难题,大家都叫他“ 好恐怖”。
车门刚刚打开,何小凡就迫不及待地跳了下来,“基地,我们来了!”在他身后,郝布和同学们依次走下来。宋大力、马飞飞看到他的样子,都有些忍俊不禁。
郝布语重心长地说:“小凡,你可不要忘了我们来的目的。”
“没忘没忘。”何小凡模仿着郝布的语气,“咳咳,这次科学课,我们要参观生物制品基地。这个基地集研究、生产、科普教育于一体,与咱们X学院有深度合作。我们一定要多观察,争取多学点儿东西……”
刁 难
不过,在郊区参观不就等于旅游吗?何小凡心里笑开了花,步履轻快地走到基地门口。没想到,他被人拦了下来,准确地说,不是人,而是一台迎宾机器人。
“ 想进去参观,先要回答我几个问题。”
“ 你问吧。”宋大力上前一步,站在了好哥们身边。
迎宾机器人看起来和校医院的导流机器人十分相似,都有着企鹅一样憨态可掬的身体。它冲着马飞飞问道:“ 你知道这里是什么地方吗?”
“ 生物制品基地。”马飞飞飞快回答。
“很好,”迎宾机器人转向何小凡,“那么,组成生物的基本单位是什么呢?”
何小凡顿时换上了一张苦瓜脸,向郝布抱怨,“郝老师,它是不是在刁难我呀,为什么我的问题那么难?!”
“这个问题是有点儿难,却是我们这次科学课十分关键的基础知识。”郝布说,“细菌、真菌、植物、动物……小到蚂蚁、大至蓝鲸,都有一个最基本的组成单位——细胞。”
“啊,原来是这个!我知道的,只是一下没想起来!”何小凡懊恼道。
“那细胞是什么样子的呢?”迎宾机器人这次问的是宋大力。
“圆圆的,内里结构并不简单。”宋大力也不知道该怎么描述它。
迎宾机器人从旁边的展示柜里取出一个特殊模型,它看起来像一枚煮熟的鸡蛋,但打开后“蛋黄”特别小,“ 蛋黄”和“ 蛋壳”之间还有一些特殊的结构。
“作为生命基本单位的细胞,每一个都像一座功能齐备的工厂。外面的‘ 蛋壳’是细胞膜,像围墙一样起着保护内里组织的作用;中间的‘蛋黄’是细胞核,相当于指挥中心,存放着生命生存、发展需要的全部资料,也就是基因;它们之间的部分是细胞质,相当于车间,在指挥中心的安排下,完成生产蛋白质、新陈代谢等生命活动。”迎宾机器人的话加上色彩鲜艳的模型,同学们立刻记住了这个奇妙的生命单位。
“现在,你们可以进入基地参观了。”迎宾机器人取出参观证,递到他们手里。
危 机
基地里没有接待人员,只有几辆静静等待的迷你参观车。
“这是要我们‘自驾’参观吗?”何小凡兴奋地跳上其中一辆,试图用语音激活车子,“请带我随便转转。”
迷你参观车的声音十分柔和,拒绝的话却斩钉截铁:“ 指令错误,请重试。”
何小凡不禁挠头,“这车是不是坏的?我的说法没问题呀。”
宋大力笑着想叫何小凡下车,却突然发现了异常,“ 小凡,你的参观证怎么了?”
何小凡低头一看,“ 咦?它亮了!”
挂在何小凡脖子上的参观证有巴掌大小,比请柬略厚一些,正面画着一个卵圆形的奇怪东西——现在,何小凡一眼就能认出来是细胞。此刻,它正闪烁着红色的光芒。
马飞飞低头看看自己的参观证,果然也出现了同样的情况。她仔细查看后肯定地说:“参观证上的细胞周围有些黑色的东西,看起来正在入侵和破坏细胞,所以细胞在求助。”
郝布赞许道:“飞飞观察得非常细致。一个细胞从诞生到自然死亡,面临着各种各样的威胁,外伤、有毒物质、营养不足等。不过,最大的威胁是来自这些看起来不起眼的小家伙——病毒。”
“这个我知道!”宋大力说,“今年春天好多同学得了流感,就是跟流感病毒有关。”
“没错。细胞就像是一座功能齐备的工厂,可以生产自身需要的物质。病毒则像不劳而获者——它们的结构比细胞简单,没有办法合成蛋白质之类的东西,只好悄悄进入细胞,利用细胞里的资源生存。你们想想看,这会导致什么样的后果呢?”
仿佛听到了郝布的解说,参观证上的病毒争先恐后地进入细胞。接着,病毒的数量越来越多,渐渐占据了细胞内的空间。
马飞飞捧着参观证,着急地说:“这样下去,细胞会死亡吧?人体由细胞组成,细胞出了问题,我们大概率会生病,甚至出现生命危险。”
“是这样的。”郝布赞同道,“所以,病毒一直是威胁人类生存的阴云。1918年曾有过一次世界性的流感发生,导致了几千万人的死亡。”
“ 那该怎么对付病毒呢?”何小凡追问。
“办法有很多,比如接种疫苗,可以帮助人体对特定病毒形成抵抗力,防患于未然。但是,如果病毒已经进入细胞了,便需要一些特殊的药物。”郝布招呼同学们上了参观车,再对参观车说道,“带我们去干扰素生产中心。”
“收到!指令正确!”这一次,参观车乖乖启动,载着四人驶入基地深处的一间厂房,这里没有隆隆作响的机器,也没有忙碌的工人,只有一排排不锈钢罐子。
郝布下车走到其中一个罐子前刷了参观证,下一刻,同学们的参观证上出现了一些绿色的小球,它们像是忠诚、勇敢的护卫,与入侵细胞的病毒展开了厮杀。渐渐地,在同学们的注视下,绿色占比多了起来,黑色慢慢褪去。
妙 药
“这些绿色小球代表的是干扰素吗?”何小凡好奇问道。
郝布点点头,“干扰素本质上是一种蛋白质,它也是细胞工厂的杰作。细胞在漫长的进化过程中,学会了生产这种特殊的物质,以便对抗各种各样入侵的病毒。从这个角度来说,干扰素的数量决定着细胞对病毒的抵抗力。遗憾的是,人体分泌的干扰素往往不够用。”
“数量不够的话……可不可以像献血那样,从健康的人身上提取一些输送给病人用?”马飞飞说出了自己的想法。
“这是个好主意。”郝布笑着说,“实际上,科学家们一开始也抱着类似的想法,只可惜,提取干扰素的效率十分低下。20世纪70年代时,芬兰的科学家尝试过这种办法,可是,大约1万升的血液才提取到0 . 1克干扰素。要知道,一个成年人全身的血液才5升左右。因此,在那个年代,干扰素十分稀缺,价格也十分昂贵。”
“那该怎么办呢?”宋大力想到因为干扰素不足可能造成的后果,不禁担忧地脱口而出。
郝布没有直接回答,他指指大家的参观证——参观证上的画面不知何时又变了,出现了一群活泼的小家伙,它们圆柱状的身体周围飘荡着一束束细长的毛发,惬意地转悠着,不时吐出一些绿色的小球。
“这些是大肠杆菌?”马飞飞仔细看着参观证上的文字。
郝布道:“大肠杆菌是一种细菌,能合成蛋白质。人体细胞的繁殖速度很慢,对环境又非常挑剔,而大肠杆菌不到半小时就能繁殖一代,营养需求也简单。”
“所以从生产的角度说,大肠杆菌是更加高效的‘工厂’,可以用来大量生产干扰素!这些罐子里全都是工作中的大肠杆菌吧?”宋大力大声总结道。
郝布赞许道:“ 没错,这就是大肠杆菌发酵罐。”
“可是,”何小凡接着问道,“细菌为什么会听我们的话,乖乖生产我们需要的东西呢?”
“你们可以把细胞核想象成研发中心,其中的基因就像是一群科学家,每个人都掌握着特定物质的生产办法。只要我们找到能生产干扰素的基因,将它‘聘请’到细菌里,细菌就会在它的领导下生产干扰素了。”郝布解释道。
“这么听起来,方法还挺简单的嘛。”何小凡觉得生产中心的技术自己一听也能明白。
宋大力听到他这么说,开口反驳:“小凡,人体细胞合成的蛋白质超过60000种,想准确找到它们与基因的对应关系简直是大海捞针,一点儿都不简单啊!”
马飞飞也严肃地说:“你看看参观证上面说的,人类意识到细胞的重要性是在1838年,过了115年才弄清楚基因的具体结构;而国产干扰素上市,已经是1989年的事了。这是一条漫漫长路,每一步都浸透了科学家的心血!”
功 臣
出了干扰素生产中心,何小凡直嚷嚷着要吃东西:“参观证上提示了餐厅位置,刚才又是赶路,又是被‘ 刁难’,我快要饿晕啦……”
他这么一说,宋大力觉得自己的胃也开始大声抗议起来。郝布笑着对参观车说:“ 带我们去餐厅。”
参观车得到指令,载着他们绕过生产中心继续前进。一路上大家见到了一排排的果树,还遇到了几头可爱的小牛犊。
何小凡纳闷道:“为什么生物制品基地里会有这些东西?”
“也许是给科研人员准备的,可以在工作之余散散心?”宋大力猜测。
马飞飞疑惑地看看郝布,但他没有立刻回答,等到参观车停下就径直带着大家进了餐厅,站到一张摆满各种菜品和果蔬的桌子前。
三位同学都没有坐下,你看看我,我看看你,一脸困惑地伸手探了探面前的奇怪事物——桌子周围有四块透明的屏障,从天花板一直延伸到地面,将他们和食物隔开了!
好吃的明明近在咫尺,却触不可及,就在何小凡抓耳挠腮的时候,郝布说道:“你们猜猜看,桌上的物品有哪些是由细胞生产的呢?”
何小凡捂着肚子,做出一副快要晕倒的样子,指着桌上几盒看起来像是药品的东西说道:“赶紧的,我先来猜!那几盒药肯定是用细胞生产的没错了。”
郝布看了何小凡一眼,何小凡赶紧收起怪模样,站直了身体,郝布这才点头道:“没错。改造细胞用来为人类服务,这叫‘细胞工程’。细胞工程的运用范围十分广泛,在医疗领域就可以用来生产药品、疫苗。”
马飞飞问道:“郝老师,细胞工程除了降低医疗价格之外,还有别的好处吗?”
“不仅有,而且很多。拿流感疫苗来说,传统生产方式生产出来的疫苗,有可能引起过敏。虽然过敏出现的概率非常低,不过终归是个问题。利用细胞工程便能避免这种麻烦。”
宋大力指着桌上的食物,“我猜,它们也跟细胞工程有关系。”
“对,”郝布指着桌上的柑橘说,“你们看,它们是不是比普通柑橘更大一些?科学家们将不同的柑橘细胞融合在一起,就形成了这类新型品种。它们不仅个头大,口味也好,还没有核。至于肉类,则是用克隆技术做出来的。”
“克隆技术?”何小凡仰头想了一会儿,“我好像听过这个词。”
“克隆技术就是事先去除一个细胞的细胞核,然后将另一个细胞的细胞核放进去。在动物育种方面,这种技术的运用很多。”郝布进一步解释说。
“还有——哎,那个是什么?还从来没见过。”宋大力指着桌子的一角问道。
何小凡和马飞飞顺着他指的方向望去,那里有一个透明的匣子,匣子里摆放着一块淡褐色的物什,不知道是做什么用的。
“难道是抹布?”何小凡语出惊人,马飞飞哭笑不得地望着他。
郝布摇摇头,“那是一块人造皮肤。有些人因为烧伤、电击伤等,需要进行植皮手术,但皮肤的来源一直不算充裕。于是,有科学家想到办法:从病人身上分离一些皮肤细胞,将它们放到特定的模子上生长,直至变成一块新的皮肤,这样就能提供给更多有需求的人了。”
马飞飞忍不住赞叹:“用这个办法是不是也可以培育人体器官呢?那样的话,不就能包治百病了吗?”
“理论上确实如此。不过,从理论到现实,还有许多难关等着科学家们去攻克。”郝布示意同学们摘下参观证,连同自己的一起交给静候在一旁的迎宾机器人。
“恭喜同学们圆满完成本次科学课的全部内容!”机器人的话语刚落,桌子周围的屏障消失了。
何小凡欢呼一声坐到桌旁,拿起筷子大快朵颐起来。宋大力也饿了,夹起一块牛肉,放在面前的盘子里。马飞飞却被柑橘的清甜吸引了,拿起一个尝了尝。正如郝布说的,它们不但个头比普通柑橘大,还特别甜。
尾 声
这一日的参观在欢声笑语中结束了。马飞飞回到学校,在整理今天的知识笔记时,眼前又浮现出发酵罐里一直劳作的大肠杆菌。其实,每一项改变世界的技术背后,不都有默默工作和奉献的人吗?想到这里,她不禁有些感慨,于是写了篇作文《看不见的劳动者》。
几日后,学校组织征文比赛,马飞飞将自己的作品投了出去。出结果那天,何小凡像风一样冲进教室,“飞飞,你得了一等奖!快告诉我,写作文有什么窍门!”
马飞飞轻笑着说:“你得多观察……”