今年5月初，美国《新科学家》（New Scientist）以“端粒诺贝尔奖得主兜售生物年龄检测”为题做了一篇报道，介绍了伊莉莎白·布莱克伯恩（Elizabeth Blackburn）的“商业计划”。这位2009年度的诺贝尔奖获得者、美国加州大学San Fancisco分校的教授，作为发起人，在美国加州成立了一家名为“端粒健康”（Telomere Health）的公司，起先主要是为各类端粒研究提供检测分析服务；她计划在2011年底开展面向公众个人的端粒长度检测分析服务，为个人的健康状况的评估和预测提供参考。这个报道并没有引起多大的波澜。紧接着，西班牙一家名为“生命长度”（Life Length）的公司也宣称将于下半年在英国开展类似的这项技术服务，并将其商业化；为了引起公众的注意，该公司有意给这项检测分析起了个耸人听闻的名称“死期检测”（death test）；该公司声称：“这项检测不仅告诉你的健康状况，还将将告诉你还能活多久”，并且煞有其事地标出了具体的价码：每人份435英镑（折合700美元，人民币4515元)。西班牙这家公司颇富争议的商业宣传顿时吸引了广泛的注意，至少有40多家媒体跟进报道【2】。这项端粒长度检测一时成为一个公众热点话题，各种声音不绝于耳，有支持的，有担忧的，也有一些自科学界的批评，其中包括2009年诺贝尔奖共同获得者卡萝·格蕾德（Carol Greider）的严厉批评。

那么，什么是端粒？端粒长度分析究竟是一种什么样的检测？是否真的如商家所宣称的可以预测健康与疾病，还预知寿命？

一、什么是端粒？

人体由各种各样的细胞组成，在这些细胞的中央有个细胞核，里存放着我们的所有遗传信息的原始备份-DNA，我们的基因以密码的形式储存在这些DNA中。DNA就像很长的两股细绳，为了保证在细胞核这个狭小的空间能够放得下，DNA这根“绳子”得需要像螺线管一样缠绕，最后形成相对粗短的染色体。可是“绳头”（染色体末端）该怎么办呢？不用担心，细胞以一种特殊的方式来结构来固定和保护染色体的末端，那就是端粒(telomere)。

如果把染色体比作鞋带，那么端粒就像是鞋带两头的“塑料头”，保护染色体结构的完整性，避免各种因素的损害。

染色体末端这个小小的“塑料头”，究竟是怎样的结构和组成？作用是什么？跟人的健康和寿命有着什么样的关系？让我们从头说起。

二、DNA复制的“末端问题”

上个世纪70年代，当生命的遗传物质的分子本质被揭示，遗传信息的传递和流动机制已被阐明，当时苏联理论学家阿历克谢·奥洛夫尼科夫（Alexei Olovnikov ）提出了一个“染色体末端问题”。

我们知道，遗传物质DNA的复制就是以原有DNA作为模板合成出新的一摸一样的DNA；由于DNA的复制合成是有方向性的，是“单行”的，而且合成起始处必须有一小段大约20个核苷酸的“引物”作为导引，在合成完之后，这段引物要被切掉，然后由更前方新合成的DNA链继续作为“引物”引导DNA合成，把空缺补上。但是，染色体末端的DNA复制就遇上一个严重的问题：这段DNA自己就已经是最前端了，不会再有更前端的DNA合成机制来填补“引物”被清除之后留下的空缺，因此新合成的DNA就会少一截，这样DNA每复制一次，DNA末端就会损失20-30个核苷酸。

为了便于理解，这里打个比方。假设工人驾驶铺路车铺设铁路，只能往一个方向铺，不能回头，开始的一小段铁轨还需要人工铺设，以供铺路车行驶使用，但这段临时架设的铁轨最终还得（由其它专门人员）拆除，由然后上游路段的铺路车经过时顺便补上。但是，如果所在路段就是铁路的起始端，就不可能有路过的铺路车，那岂不是起始临时铁轨被拆除后就没法再铺上了？

如果细胞每分裂一次（DNA复制一次），DNA末端就要减少20-30个核苷酸，那么细胞的DNA必将随着分裂越来越短，以至于最后完全丢失殆尽，基因逐渐丢失，生命将无法延续。实际情形显然不是这样的，所有生物个体即便经过了无数代的繁殖，细胞也都经历了无数次的分裂，但是其后代DNA长度仍然是相对稳定的，这说明细胞以某种方式解决了这个问题。可是，细胞究竟是采取什么策略避免了染色体末端DNA的磨损的呢？这就是分子生物学史上著名的“DNA末端问题”；这个问题困扰着着当时的分子生物学家和遗传学家，同时也吸引了他们去探索究竟。

1975-1977年，还在做博士后的伊莉莎白· 布莱克伯恩发现了端粒的结构。在随后的30多年时间里，布莱克伯恩一直致力于端粒的研究，在她和学生、以及同事的合作努力下，逐渐搞清楚了端粒的结构和复制的原理，并从一个新的角度揭开了衰老和癌症发生的奥秘。这项研究和发现在2009年被授予生理学和医学诺贝尔奖，布莱克伯恩和卡萝·格蕾德以及杰克·索斯达科（Jack Szostak）共同分享了这一殊荣。

端粒DNA的组成十分特殊，是很多个简单序列的多次重复。我们知道，组成DNA庞大密码语言的基本“字母”就四种A、G、C、T，但是靠不同的顺序组合却可以形成无限复杂多样的遗传信息。然而，端粒