黑腹果蠅和秀麗隱桿線蟲是理解包括人在內(nèi)的所有動(dòng)物生物學(xué)的最好模式生物。十多年前，當(dāng)研究人員公布這兩種生物的基因組序列時(shí)，人們?yōu)橹@嘆。如今，幾百位科學(xué)家合作、描述和解讀了這兩種生物體的基因組，這相當(dāng)于在揭示基因組中的暗物質(zhì)。在2010年最后一期的《科學(xué)》雜志上，編輯們突出介紹了這兩項(xiàng)里程碑式的新成就，《科學(xué)》雜志總編輯布魯斯·阿爾伯茨在社論中說：“兩項(xiàng)研究的目的是深入理解果蠅和線蟲的身體是如何形成和維持的，這對(duì)提高人類的健康水平來說至關(guān)重要。”

動(dòng)物的胚胎能成功地將DNA雙鏈上的遺傳信息轉(zhuǎn)化為多維的生命體，這些生命體能迎接自然選擇的挑戰(zhàn)并繁殖后代。那么，動(dòng)物的胚胎是如何將基因組中的信息精確地轉(zhuǎn)化為組織和身體呢？目前，科學(xué)家們還不能從基因組推斷出生命體，但新研究讓我們離這個(gè)目標(biāo)更近了。阿爾伯茨認(rèn)為，兩項(xiàng)新研究的意義已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了對(duì)形成果蠅和線蟲基因組的DNA分子的完整描述，它們揭示出所有這些生物體所產(chǎn)生的成千上萬種RNA分子和蛋白質(zhì)，以及這些遺傳信息是如何被包裝的。建立在這些數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的廣博萬維網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)免費(fèi)向所有人開放，將大大加快未來發(fā)現(xiàn)的速度。

阿爾伯茨指出，  美國(guó)政府用于資助生物醫(yī)學(xué)研究的絕大部分經(jīng)費(fèi)分配給了國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）。NIH在2010年度的預(yù)算達(dá)310億美元，反映了公眾的一種普遍共識(shí)：生物醫(yī)學(xué)研究能大大提高人類的健康水平。然而，盡管這些研究讓我們對(duì)細(xì)胞和組織有了更深入的了解，但許多疾病仍然不可治愈。今天，對(duì)公眾而言，科學(xué)家們對(duì)細(xì)胞的化學(xué)和分子生物學(xué)的豐富知識(shí)與對(duì)人類疾病的干涉能力之間的巨大差距，是一種不協(xié)調(diào)，但從事這些研究的科學(xué)家們并不感到吃驚：對(duì)細(xì)胞如何工作了解得越多，就會(huì)更驚異地發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造一個(gè)人的過程是多么的精致和復(fù)雜。

阿爾伯茨舉了一個(gè)例子。細(xì)菌只要有食物就會(huì)持續(xù)生長(zhǎng)和分裂，不同于此，動(dòng)物的細(xì)胞則需要一個(gè)位置檢測(cè)系統(tǒng)，在所需要的許多細(xì)胞聚集在組織中時(shí)指導(dǎo)其增生。一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞在行為時(shí)好像其內(nèi)部有一部微型計(jì)算機(jī)，評(píng)估它從附近收到的各種信息，然后決定是否保持自身的穩(wěn)定、生長(zhǎng)和分裂，或者自殺以有利于整個(gè)細(xì)胞的會(huì)聚。這兩項(xiàng)新研究中所使用的強(qiáng)力工具，為我們提供了參與其中的所有分子的名單。但是，關(guān)鍵的挑戰(zhàn)是如何精確解讀細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子的精致網(wǎng)絡(luò)是怎樣讓它作出關(guān)鍵性的決定，這相當(dāng)于細(xì)胞的“思考”過程。一旦科學(xué)家們真正理解了這個(gè)過程，他們就能創(chuàng)建精確工具來修正細(xì)胞行為，比如，當(dāng)細(xì)胞增生失控產(chǎn)生癌癥，或不適當(dāng)?shù)乃劳龆斐赏嘶陨窠?jīng)疾病，如阿爾茨海默氏癥等。

阿爾伯茨指出，所謂的“轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)”，就是利用我們?cè)诜肿铀綄?duì)細(xì)胞和生物體工作方式的知識(shí)來提高人類健康水平的努力。他認(rèn)為，新研究成果的最終成功依賴于能將更多的知識(shí)“轉(zhuǎn)化”為醫(yī)學(xué)。漫長(zhǎng)的進(jìn)化過程讓多種多樣的動(dòng)物生活在地球上，創(chuàng)造人、果蠅和線蟲的分子和機(jī)制幾乎是相同的。但與人類不一樣，果蠅和線蟲可以通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作，借助于強(qiáng)力的遺傳工具，科學(xué)家們通過它們短暫的生命周期以了解其形成的復(fù)雜機(jī)制。這時(shí)，人類就會(huì)發(fā)現(xiàn)自己處在一個(gè)令人嘆為觀止的位置：雖然看似不可能，但未來對(duì)果蠅和線蟲的研究將為人類疾病的治療提供最短和最有效的途徑。