【摘要】 唐老师写的技术入门文章，保证小白也能看懂。本文带你领略过去这100年中人类对基因的认识从无到有，并到当下即将进入寻常百姓家的发展历程，以及说明为什么基因测序和云计算会扯上关系。另，本文定位只是科普类文章，目的是带你入门基因测序技术，所以内容篇幅都不会很长。如果你对某个环节的细节感兴趣，你可以继续查找相关的资料深入学习。
1 什么是基因 1.1 探索遗传因子孟德尔种植豌豆的故事相信大家都有听说过，他在1856年至1863年的8年间种下了约5000株豌豆植株并进行杂交实验。孟德尔发现，当纯品系的黄色豌豆和纯品系的绿色豌豆交配时，他们的后代总是产生黄色豌豆。然而，再下一代，绿色豌豆重新出现，绿黄比例为1：3。
他在论文中提出：生物的所有性状都是通过遗传因子来传递的，遗传因子是一些独立的遗传单位。不过直到1900年时，他的研究才被人们所重视，人类开始意识到，也许有一种“遗传因子”在控制者生命的特性。所以在接下来的百年中，科学家们都在寻找这个“遗传因子”的秘密。
1.2 遗传因子与染色体随后的1879年，德国的科学家在细胞核内发现了一种可以被碱性红色染料染色的“微粒状特殊物质”，也就是现在的“染色体”。此后，科学家们在了解了染色体与细胞分裂的关系后，开始意识到染色体可能是遗传的重要物质。
1903年，美国细胞学家萨顿在实验中发现：染色体的行为与孟德尔的遗传因子的行为是平行的，只要假定遗传因子在染色体上，孟德尔所提出的分离定律和自由组合定律的机制就可以得到合理的解释。那么，遗传因子是否真的存在于染色体上呢？这一推论很快就被美国生物学家摩尔根在1909以实验结果证实。并且实验进一步表明，一条染色体上可以有多个遗传因子。同时，科学家们开始把遗传因子命名为基因。
1.3 DNA双螺旋虽然DNA在细胞核中很早就被发现，但证明其为遗传物质的决定性实验是1944年艾弗里的肺炎双球菌转化实验。该实验明确证实：DNA是遗传信息的载体。随后1952年赫希和蔡斯进一步证明遗传物质是DNA而不是蛋白质。
然而那个时候，虽然人们已经知道了脱氧核糖核酸(DNA)可能是遗传物质，但是对于DNA的结构，以及它如何在生命活动中发挥作用的机制还不甚了解。1953年，美国分子生物学家詹姆斯·沃森和英国物理学家佛朗西斯·克里克根据威尔金斯和富兰克林所进行的X射线衍射分析，提出了著名的DNA双螺旋结构模型，进一步说明基因载体就是DNA。
1.4 基因在证明DNA由无数碱基对组成的双螺旋后，那么不同的碱基对顺序，是否就代表了能够影响生物不同的特性呢。 事实结果也确实证明了这一点，这个过程就是基因的转录过程，也就是用基因编码顺序，来控制翻译从而得到不同的蛋白质。
这里插一个有意思的过程，DNA在细胞核内，而蛋白质在细胞核外。那么这种翻译是怎么进行的呢？所以科学家推断肯定有一种可以传递密码的东西，能从细胞核里面跑到细胞核外面。这个信使也就是RNA了，而且RNA是一个单链结构。
而最最神奇的，就是这个RNA翻译为蛋白质的过程。科学家证实3个编码为一组，可以对应一种氨基酸，用来控制蛋白质的种类（蛋白质由一个或多个由氨基酸残基组成的长链条组成）。
因为有4种符号，又是3个一组，所以总共也就是有64种编码。这个编码表就是上帝的密码表了
PS，如果换个角度看这个密码表，你会发现跟咱们八卦确实有那么一丢丢像（比如双螺旋，64挂）