《“科学的力量”科普译丛·探索生命的奥秘：轻松活过100岁》试图弄清楚，从现在起到2025年的期间内，哪些因素会特别影响到促进人类健康的新兴生命科学技术的商业潜力。
　　之所以选择这个时间框架，是因为它足够长，可以揭示重大的变化，又足够短，与我们自己和我们的孩子的生活都相关。
　　《“科学的力量”科普译丛·探索生命的奥秘：轻松活过100岁》讨论三个关键问题。首先，未来生物医学还要等多长时间才可能在治疗诸如艾滋病和疟疾、心血管疾病和癌症等公共健康问题上取得突破？第二，这些新的疗法和技术可能会引起什么样的伦理和社会问题或障碍？第三，在多大程度上我们能承担得起各种新的生物科学的解决方案，又将怎样支付代价？每个问题的回答都取决于对另两个问题的回答，所以这些问题缠成一体，非常复杂和不确定。

　　DNA芯片，也叫做DNA微阵列，使科学家能够在同一时间内，同时监控来自给定组织的数以千计的基因表达的变化。细胞里的大多数生理过程是通过改变涉及这些过程的基因的表达水平来应对环境变化的。一些基因变得更为活跃，从而导致它们产生的蛋白质更多地转录和翻译，另一些基因则可能完全关闭。
　　例如，当一个细胞从正常状态转化成恶性状态时，有许多基因的表达发生了变化，有时达到数百和数千个。DNA芯片可以在同一时间内检测哪些基因关闭和开放，关闭和开放到什么程度。这样科学家就不只是观察疾病过程中某一个基因在某一个时间的变化，而是能够立刻观察到全套基因所发生的变化。
　　1996年，斯蒂芬·弗尔多（StephenFodor）的昂飞公司（AffymetriX），提出一种思想，把DNA撒播到玻璃片基上，就像把晶体管放置到硅片基上那样。包含数以百万计的同一种DNA片段的拷贝（来自一种特定的基因）的微滴，精确地排列到微晶里的玻璃网格上。
　　数以千计的不同基因的DNA都可以注入各个网格。一种做法是从各样本组织提取信使RNA，然后把它们附着到荧光标记物上。标记分子溶液滴到玻璃网格的表面，与所附着的带有数以千计的人类基因的DNA分子发生反应（经由互补的碱基配对）。然后分析芯片上的每一个点，测定带荧光的DNA的浓度。点的荧光越多，相应基因的表达越高。一种典型的实验是，科学家分析病变细胞和正常细胞的基因活动（表达）的差异，用以确定参与疾病过程的基因。
　　今天，基因芯片主要用于研究，但它们很有希望用于提高疾病的诊断水平，如淋巴瘤的种类很多，难以区分。基因芯片也可以用于改进处方药物的剂量。罗氏公司的实验室开发的一种增扩芯片细胞色素P450检测，是第一个经美国食品与药品管理局批准使用于美国人群，以作诊断使用的生物芯片。这是一个DNA芯片，医生可以用来帮助确定诸如抗抑郁药物百忧解和盐酸帕罗西汀等的准确剂量。
　　遗传药理学随着越来越多的患者个人的遗传信息被采用，给病人处方用药将不再是千篇一律的“一刀切”。取而代之的是用药将量身定制，基于患者的遗传信息选择药物的科学被称为遗传药理学。这个过程之所以重要，是因为大多数药物只对大约接受治疗的一半病人有效。例如，治疗乳腺癌的主要药物赫赛汀只对20%到30%的患者有效。这些患者的肿瘤对Her2蛋白呈高水平表达。但医生通常不能发现哪些病人适合使用，要到用药之后见到疗效才知道。同样，结肠癌治疗药物爱必妥（Erbitux）和帕尼单抗（Vectibix）对40%的患者无效，他们的肿瘤有一个特异性的基因突变。因为使用这些药物每月花费高达10000美元，在开始使用如此昂贵的药物之前，有必要从基因方面对病人做筛选。
　　遗传药理学也开始对广泛使用的抗抑郁剂如百忧解和帕罗西汀等的处方发挥指导作用。肝脏里的细胞色素P450（CYP450）酶参与对这些药物的代谢。基因对合成这些酶进行编码，这些基因的变异就可影响这些药物分解的快慢。有些人代谢缓慢，潜在地导致这些药物在体内蓄积达到中毒水平；有些人则药物代谢过快，以至于不能达到预期效果。弄清楚患者属于这些酶的哪几种变异，就有助于医生处方抗抑郁药的适当剂量。服用华法林（双香豆素）来防止血液凝结成块的病人也将大大受益于基因检测，因为有两种特异的基因标记物可以帮助医生确定使用这种药物的适当剂量。这将大大改进对病人的护理，因为每年都有数以千计的病人因为大剂量使用这种药物而内出血，或者又因为剂量过小造成血液凝结而住院。
　　克隆克隆是创造基因、细胞或整个有机体的多个拷贝的过程。最常见的一类克隆，是利用重组DNA（rDNA）技术产生靶基因的多个副本。感兴趣的基因可以驻留在任何活的生物中，从病毒到人体细胞。细菌、酵母或哺乳动物细胞可以作为小型生物加工厂，大量生产出靶基因的多份拷贝。
　　第一代克隆专注于制造天然蛋白质的替代物，如胰岛素。从动物提取和净化费用昂贵。从人类的尸体中获得某些治疗用蛋白质会涉及安全问题。这就使得在细菌里进行克隆非常有吸引力。例如，在20世纪80年代，科学家发现，用于治疗侏儒症的人体生长激素，受到了疯牛病（CJD）感染性因子的污染。疯牛病是一种致命性神经疾病。有大约30个人用了来源于尸体的人体生长激素，结果死于疯牛病，并且这些病人是在不知不觉中受到感染的。在细菌里生产蛋白质就可以避免把危险病毒或其他供体组织的其他因子感染给毫无戒备的病人的风险。
　　第二代克隆分子专注于治疗癌症、免疫性疾病和感染性疾病。
　　这些分子不仅包括激素，还有生长因子、酶和细胞因子（免疫系统细胞分泌的蛋白质，能改变其他免疫细胞的行为）。这些分子现在也已被成功地在细菌、酵母和哺乳动物的细胞里进行克隆。
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前言
序言
第一章  轻松活过100岁
进步巨大前景更靓
医学的挑战与前景
活得好vs活得长
社会的挑战与前景
长寿我们供得起吗
政府和企业
路漫漫

第二章  生物医学简史
改进卫生状况
免疫学的威力
单克隆抗体
抗生素的发现
DNA革命
重组DNA和克隆
生物技术
解开密码
结论

第三章  生物科学简介
基于DNA的技术
基因组学
基因检测
DNA芯片
遗传药理学
克隆
基因治疗
基于RNA的技术
反义技术
RNA干扰（RNAl）
基于蛋白质的技术
疫苗
单克隆抗体
蛋白质组学
基于细胞的技术和其他技术
干细胞
抗生素
结论

第四章  生物科学带动融合
技术融合
远程医学
远程诊断
生物制药厂
生物芯片
组织工程
影像技术
多向协同效应
产业边界漂移
医疗保健与信息技术
医疗信息处理
医疗数据存储
计算机与药物发现
远程监测与居家连线
重塑生物信息学
生物信息学与基因银行
个体化医疗
系统生物学与整体医学
生物传感器
纳米器材
产业化挑战
技术挑战：生物相容性
监管挑战：临床安全与疗效
政治挑战：隐私权和所有权
社会挑战：消费者的主张
路漫漫

第五章  生物医学业
制药业
药物管线减少
生物技术业
医疗器材业
心血管器材
骨科／整形外科器材
神经科器材
医疗诊断业
实验室测试
床边检验与诊断
预防和疾病管理
结论

第六章  医疗保健体系面临压力
发达国家面临的压力
医疗保健基金
发达国家的主要疾病
心血管疾病
癌症
发展中国家面临的压力
获得性免疫缺陷综合征（艾滋病）
疟疾
哪些技术会成功
疾病例说
艾滋病和疟疾
心血管疾病
癌症
结论

第七章  未来的迷茫
趋势vs不确定性
未知数
社会与政治
公众支持生物医学吗
会发生重大流行病吗
生物技术会遇上恐怖分子吗
科学与技术
跳龙门还是下地狱
互补行业的作用
知识产权制度
合格医护人员和研究人员
商业与经济
经济增长与全球力量转移
风险资本与其他资金来源
气候变化与资源短缺
情景框架
攸关全局的不确定性之一：技术成功
攸关全局的不确定性之二：社会接受
多种情景都有可能
利益相关方的作用

第八章  展望2025
情景一  生物科学陷入死胡同
2025之殇
为营步步嗟何及
我们生活的世界
类例：核能与转基因生物
情景二  黄金时代
2025之歌
终成正果百世修
我们生活的世界
类例：信息技术

第九章  意味深长
个人和家庭
工作
商务与贸易
大社会之面面观

附录A  DNA、RNA和蛋白质
遗传分子
DNA的结构
破译密码
合成蛋白质
基因表达调控

附录B  克隆基因
限制酶
克隆过程

附录C  基因组的复杂性
非编码RNA
单核苷酸多态性变异
生物医学术语表
鸣谢