mRNA技术到底是什么？特斯拉总统说人可以被它变成蝴蝶是真的吗？
是什么最新的技术让欧美这些大药厂宁愿得罪美国总统也不愿意放过？特斯拉创始人马斯克说，人类真的可以被它变成蝴蝶吗？今天，我们来谈谈这个著名的mRNA。
一个
我们知道美国辉瑞公司生产的新冠肺炎疫苗采用了最新的mRNA技术，据说疫苗有效率达到94%。这个mRNA到底是什么？它的中文名字叫“信使RNA”，这里的“信使”就是邮递员的意思。这个邮递员送什么东西？
嗯，人体除了胆汁等少数体液外，都是由蛋白质构成的，就连牙齿、骨骼、毛发也不例外。同时，构成人体的蛋白质有很多种。据研究，有几百万种。
每一种蛋白质合成都有自己的“秘方”，也就是俗称的遗传信息。这些秘方就像制造蛋白质的指令一样保存在人类基因中。信使RNA (mRNA)就是将这些秘方复制到基因中，然后像邮递员一样，传递给专门生产蛋白质的“工厂”，指导蛋白质的合成。
在这里，我简单描述一下蛋白质的合成过程，有利于后面的发展。
人体细胞中有一种物质叫核糖核酸(RNA)，种类很多，主要用来合成蛋白质，其中三种最重要。
第一个叫信使核糖核酸(mRNA)，刚刚介绍过。它负责从基因上复制蛋白质的“生产指令”，专业术语是转录。
第二种叫做转运核糖核酸(tRNA)，主要是转运合成蛋白质所需的原料(氨基酸)。
第三种叫做核糖体核糖核酸(rRNA)，是合成蛋白质的“工厂”所在地。
过程是这样的。核糖体RNA会先与信使RNA结合，读取复制的遗传密码信息，然后根据不同的密码内容，选择转移RNA发送的相应氨基酸，将这些单个氨基酸分子变成一条长链(多肽链)，再经过多条链的扭曲、弯曲、折叠，最终成为人体所需的各种蛋白质。
你也应该看到“信使RNA”是整个过程中的关键。无论它提供什么样的模板，“工厂”都会生产出那种类型的蛋白质。
二
那这个信使RNA和疫苗有什么关系呢？
这是因为人体免疫系统对外来蛋白质非常敏感。因为细菌和病毒的主要成分也是蛋白质，免疫细胞一旦发现未知蛋白质并判断其有害，就会对其进行攻击和破坏。
这里有一句话。免疫系统判断是否是有害物质通常是准确的，因为人需要吸收外来蛋白质来获得营养和能量。但是，如果有些人，其免疫系统是有缺陷的，不能准确地判断和识别有用的蛋白质是有害物质，那么免疫细胞就会产生大量的抗体来攻击这些蛋白质，结果就是体内的过敏反应。比如有的人对牛奶鸡蛋过敏，是免疫系统出了问题，不识别这些外来蛋白，随机发作。
继续前面的话题，疫苗就是免疫细胞可以辨别病毒蛋白并产生相应抗体的原理。
最初的疫苗技术是先把病毒杀死，使其失去活性，只保留蛋白质结构，然后做成疫苗，注射到人体内。当免疫细胞发现这些外源蛋白时，会产生大量抗体攻击并清除这些无害的死亡病毒。同时，产生的抗体也会在人体内长期存在。如果有一天真的感染了这种病毒，因为体内有针对性的抗体，可以马上发挥作用，把病毒扼杀在摇篮里。这就是灭活疫苗的原理，从19年底发明至今，已经用了200多年。
265，438+0世纪，基因科学飞速发展。20世纪90年代，科学家发现，将合成信使核糖核酸(mRNA)注入小鼠体内，可以使小鼠体内的细胞产生自己的蛋白质。
整个科学界轰动了，因为从理论上来说，这相当于把整个疫苗工厂搬进了人体细胞。
既然我们只需要灭活的病毒蛋白，就没有必要从培养病毒开始。只需将病毒蛋白基因直接编译成信使RNA，注入体内，教会人体细胞如何制造这种蛋白，同样可以达到激活抗体的效果。
这样做最大的好处就是大大节省了疫苗的研发时间。因为灭活疫苗最大的问题是产生足够多的病毒并使其失活，这需要大量的时间，而信使RNA疫苗只需要知道病毒蛋白的基因序列，然后像编程一样进行编译。
道理都懂，但最终实现疫苗生产用了30年。主要问题是合成的信使RNA，刚注射到体内，就被免疫系统判定为外来有害物质，直接排除。
直到2005年，有人发现了“修改mRNA”的方法，解决了这个问题。具体原理太专业，不好解释。
中国在这个领域的实力也很强。中国研发的mRNA新冠肺炎疫苗本月已在墨西哥开始三期临床试验。
三
以后很多药都不吃了。体内的每一个细胞都是“制药厂”，可以自行合成所需物质。
例如，心脏病会损害心脏的某个组织。本来是要吃药慢慢调理，然后直接打针，让那里的细胞自己合成需要的蛋白质，快速修复损伤。这已经在老鼠身上试验过，证明是可行的。
根据这个想法，甚至有人设想，通过提取自己的一些器官和组织，可以在体外合成自己的可移植器官，而对于断掉的肢体，也可以用这种方法让它们重新长出来，所以特斯拉总裁马斯克感慨道，“医学的未来是mRNA。基本上，你可以用mRNA治愈一切...你实际上可以变成一只蝴蝶。”
四
就像他说的，人真的有一天能变成蝴蝶吗？
这里需要解释一个概念，就是DNA和基因有什么区别。以人为例，人类的DNA由近30亿个碱基对组成，可以简单理解为DNA最基本的结构。
DNA中有30亿个碱基对，其中只有极小的一部分构成了大约25000个人类基因，每个基因可以合成一种特定的蛋白质。(其实现在发现一个基因可以合成好几种蛋白质)。
一般来说，基因就是能合成蛋白质的DNA序列。现在发现基因只占整个DNA序列的2%。剩下的98%的DNA，除了一小部分已被确定用于调控基因外，大部分都是未知的，因此科学家称之为“垃圾DNA”。
地球上所有的生物，包括人类，都是由海洋生物一步步进化而来的。大家都是祖先，所以大部分基因都是一样的。前年，美国基因研究所公布了河豚的基因组，和人类的基因组对比，发现75%的基因是相同的。剩下的25%其实决定了人和河豚的巨大区别。还有报道称，人和香蕉的基因相似度为60%，令人难以置信。
回到蝴蝶的话题，我们知道蝴蝶有两种形态。它们小时候是毛毛虫，成年后变成蝴蝶。他们是怎么做到的？
我明白了。其实并没有什么玄机。蝴蝶只有一套DNA，但它可以通过调控控制某些基因的开启和关闭。在早期，代表昆虫形态的基因是开启的，而代表蝴蝶形态的基因是关闭的。等你成年了，就反过来了。
所以理论上，在生物技术高度发达的未来，确实可以通过改变基因组来改变人的形态。但这并不是最好的方式，因为从目前的研究来看，基因的作用属于一种长效机制，甚至是永久性的，也就是说，改变了基因，变成蝴蝶之后，再变回人是比较困难的。
但是，信使RNA (mRNA)就不一样了。它的本质是教会细胞合成任何一种蛋白质，哪怕这种蛋白质本来就不属于人类，就像mRNA疫苗教会人类细胞合成蛋白质中的病毒一样。同时，信使核糖核酸(mRNA)的半衰期很短，也就是几个小时后mRNA就会分解，合成蛋白质的过程就结束了。所以未来通过合成的信使RNA，人可以在短时间内变成蝴蝶，变成鱼……就像孙悟空的七十二变一样。
当然，这些只是科学幻想，但人类的梦想，只要有科学依据，往往最终都会实现。现在mRNA疫苗技术突破后，这方面的研究进展很快。目前研究的重点一直是如何控制单个mRNA合成蛋白质的数量，以及如何让指定的细胞合成蛋白质。所以，特斯拉总裁马斯克所期待的人变蝴蝶的那一天，似乎并不是遥不可及。