基因工程_基因改造超级人类

基因工程

基因工程与人类未来

  • 完整问题:基因工程的特点,优缺点。基因工程与人类的未来有怎样的联系。基因工程的手段,发展前景。以及人类对基因工程的态度。
  • 好评回答:基因技术是一项能够用于造福人类、造福我们这个蓝色星球的新技术。为了让大家了解这些技术将为人类的物质文明和精神文明提供什么益处,又将为我们的未来生活带来怎样的美好前景,  奇妙的转基因食品   随着人们生活水平的提高,人们对饮食的要求也越来越高。于是,人们开始利用转基因技术改善食品的品质,包括外观品质、食用品质(如营养成分、口感)、加工品质和贮藏品质等等。  由美国培育的西红柿品种“FlavrSavr”是最早投入市场的转基因植物产品,它是通过转基因技术被延熟的西红柿。过去,农民要趁西红柿还没有成熟,果实还是绿色的时候就采摘,被运送到商店后,工作人员再用乙烯将它们催熟,这种人工催熟的西红柿没有自然成熟的西红柿好吃。  那么,能不能让成熟的西红柿好储藏呢?科学家发现西红柿的皮变软是因为有一种叫做“多聚半乳糖醛酸酶”的酶把细胞壁中的胶质分解了。科学家们把这种酶的基因分离出来,测定了它的序列,并根据这个序列设计了一个新的基因,把这个新基因转入到西红柿细胞中,阻断它合成“多聚半乳糖醛酸酶”。这样西红柿成熟之后也不会变软,我们就可以等到它自然成熟了再采摘,不用担心运输过程中的破损。  金色大米这是一种富含茁-胡萝卜素的转基因水稻,因其成熟后的稻米呈黄色,故称为金色水稻。这种稻米中富含的茁-胡萝卜素可在人体内转化成维生素A。为什么要食用这种富含茁-胡萝卜素的稻米呢?联合国教科文组织估计:在欧洲和亚洲,每年有100多万儿童因缺乏维生素A而死亡。据世界卫生组织统计,处于临床和亚临床维生素A缺乏危险的儿童有二亿三千万之多。人们期盼金色水稻可以满足全世界亿万儿童每年对维生素A的需要,这将是一件功德无量的事。  此外,大米中还含有一种叫做“肌醇六磷酸”的小分子物质,它能与铁紧紧地结合,使小肠难以吸收食物中的铁。有人估计,在中国这个以稻米为主要粮食的国家中,至少有5千万名儿童缺铁,40%-60%的两岁以下中国儿童有因缺铁而造成智力发育不良的危险。为了解决缺铁引起的贫血,科学家们在金色大米中又转入了有益基因,它产生的蛋白质能帮助人的肠道吸收铁。这样,金色大米要比吃普通大米更有益身体健康。  咖啡是西方国家人民的一种传统饮品,它有着特殊的香味,饮用咖啡后还会给人们带来一种振奋的感觉。纯净的咖啡因就是人们常说的一种毒品。过量摄取咖啡因可导致上瘾、失眠或神经过敏,严重时有可能引发急性中毒。为了降低咖啡豆中的咖啡因含量,日本的研究小组对转基因咖啡树进行了约7年的研究,终于,他们发现了产生咖啡因的基因,于是利用“转基因干扰技术”来抑制这种基因。科学家预测,通过这种方法培育的咖啡豆中,咖啡因含量可以比普通咖啡豆低70%,但仍能保持原有的美味。  有强大抵抗力的植物  杂草是世界农业生产的大敌,它在田地里和作物争夺阳光、水分和养料。我国每年因为杂草为害,各种农产品的损失达13。5%,其中粮食达350亿斤。因此,在农业生产中要定期除掉田间的杂草。可是除草剂在除去杂草的同时,也往往会杀死农作物。为了能够有针对性地去除杂草,研究人员从植物中筛选出了耐除草剂的基因,并把这种基因转到农作物中,种植了能抗除草剂的转基因作物,农民只要施加少量的除草剂就能既去除杂草,又不损害农作物。而且,减少了除草剂的用量,也就降低了对土壤等生态环境的污染。现在已经实现商业化种植的抗除草剂转基因植物主要有大豆、玉米、小麦和棉花。  大豆对人体健康非常有益。已经证明大豆可以降低胆固醇,预防心脏病、冠状动脉硬化,还可以预防癌症,包括乳腺癌、前列腺癌和结肠癌等,缓解更年期综合症,预防骨质疏松,因此有人认为大豆是21世纪的维生素。人们对大豆食品需求的增长促进了转基因大豆种植面积的增大。以美国为例,自2001年以来,转基因大豆种植面积以每年160万-200万公顷的幅度增加,与此同时,转基因大豆面积与大豆总面积的比例也从2001年的68%上升到2004年的90%。  近年来,由于干旱、盐害、霜冻或寒潮及土地贫瘠等造成的农作物产量损失也日益严重。如果不能及时解决,可能会产生粮食危机。现在许多国家政府都投入了大量的人力和财力培育抗旱、抗寒、抗盐和耐贫瘠的转基因农作物,而且已经取得了不小的进展。尤其是抗旱、抗盐基因的应用,可能彻底改变干旱盐碱地的生态环境,使这些不毛之地变为良田。  集众美之长的棉花  动植物不仅是我们食品的来源,也是生产我们生活用品的重要原材料,如棉花、羊毛、蚕丝等。  棉花是人们最重要的衣着原料,随着棉纺织技术的进步,棉花可以纺织成春、夏、秋、冬四季皆宜的各式服装布料。这种纯天然的纤维保暖性、透气性和穿着的舒适度等都很优良。在国际市场上,纯棉织品是最受欢迎的布料之一。棉花也是仅次于粮食的第二大农作物,是我国1亿多棉农的主要收入来源,是涉及农业和纺织工业两大产业的商品,所以,棉花是关系到国计民生的战略物资。  自90年代以来,由于棉铃虫灾害在我国大部分棉区持续性发生,给棉花生产带来了巨大的威胁,棉农谈“虫”色变,仅1992年一年因棉铃虫造成的直接经济损失就达60多亿元,间接损失超过100亿元,对整个国民经济发展造成了很大影响。同时由于棉铃虫的大爆发,防虫治虫使用的农药不仅增加了农民的种植成本,也杀死了其他有益昆虫,破坏了生态平衡,而且还屡屡造成人畜中毒的事故。  在病虫害严重影响棉花生产及生态环境的情况下,各国政府都试图寻找防治棉铃虫及其他病虫害的有效办法。  1990年,美国将Bt杀虫基因导入棉花获得抗虫转基因棉花,成为世界上第一个拥有转基因抗虫棉的国家。我国在1998年也育成了转Bt基因的抗虫棉,成为继美国之后,第二个拥有自主研制成功并种植抗虫棉的国家。抗虫棉是我国目前唯一大面积种植并初步实现产业化的转基因农作物。2003年,种植面积达45万公顷,增加效益22亿元。抗虫棉解决了棉花害虫给棉花生产带来的巨大损失,而且由于减少了化学农药的使用,有利于保护环境和生态平衡。  除了转基因抗虫棉,研究人员还通过转基因方法,进一步改善棉花纤维的品质。如我国的科学家已将兔毛、羊毛中含有的角蛋白基因转入棉花内。以提高棉花纤维中的角蛋白含量。这种转基因棉纤维既保持了其原有的天然本质,又具有了兔毛、羊毛的弹性好、保暖性强、纤维更加细长、手感及光泽更好等特点。  在改善棉花纤维品质方面,彩色棉也是转基因棉花中的一大亮点。你也许不相信,棉花居然还有天然彩色的,这实在是奇妙之至!  有了基因工程技术,人们就能快速地将野生彩棉的有色基因转到优质的普通棉花品种中,培育出纤维品质优良的彩色棉。现在,已经培育出棕色、绿色等彩色棉品种,而转基因粉色棉、蓝色棉和黑色棉品种的培育也取得了很大的进展。目前,市场上彩色棉花是紧俏商品,其价格是一般白色棉的4-8倍,一件彩色棉服装售价在100美元以上。现在的彩棉产量还不到世界棉产量的1%,有人估计30年后,彩色棉将占棉花总产量的30%,达到400万至500万吨。  征服沙漠不是奢望  生命科学、基因科学也是解决地球污染的最佳途径。转基因技术在成功改良动植物本身的同时,也给环境带来了潜在的好处。  木材是人们生活的重要建筑原料和造纸原料,全球每年森林砍伐的数量约3700万公顷。随着人口的增长,砍伐量还在逐年上升。然而,砍伐森林会对地球生态环境产生破坏作用。尽管许多国家和地区采取了相应的措施,如设置伐木配额,保护天然林,发展速生林等,但是由于林木成材周期相对较长,仍然不能满足市场需要。森林面积迅速减少,已经是一个全球性的严重生态问题。  以色列和美国在研发转基因白杨的试验中,发现一种纤维素捆绑基因(CBD),将这个基因转入植物细胞后,植物的纤维素合成率、增长率得到大幅度提高,树木的生长速度也提高了50%。美国还与瑞典合作,将生命周期仅4-6周的拟南芥的叶状基因(LFY)转入欧洲山杨中,获得的转基因山杨生长更快,一年就能开花成小材,而在一般正常情况下这类树木成材需要10年或更长时间。  同时将转基因抗病虫技术应用到速生树木的培育中,则可以使林木更健康地生长,进一步保证林木的成活。  土地荒漠化是全球性的环境灾害。目前,全球荒漠化的面积占整个地球陆地面积的1/4,它已影响到世界六大洲的100多个国家和地区,全球约有1/6的人口生活在这些地区。全世界受荒漠化影响的国家有100多个,约9亿人受到荒漠化的影响和威胁。如沙特和埃及两国沙漠面积都占国土面积的90%以上,澳大利亚的沙漠和半沙漠面积占全国面积的35%。我国的荒漠化土地也占国土面积的27。46%。  为了能让沙漠披上绿装,人们一直在寻找沙漠绿化树种。白杨树能在干旱和盐碱化土壤等恶劣条件下生存,因此一直在沙漠绿化中扮演着冲锋队的角色。人们根据白杨树的这一特性,不断研究,逐步揭开了植物抗旱的神秘面纱。以色列希伯莱大学的研究者在白杨树细胞内分离出能保证它在恶劣条件下生存的特殊蛋白质,研究人员通过转基因技术,进一步提高白杨树中这种蛋白质的含量,这样,可因地制宜地培育出抗逆性更强的沙漠绿化树种。我国研究人员也正在将适合沙漠生存的沙棘、红柳等植物的抗旱、抗寒基因转移到常规树种中,以培育适合西部气候环境的树种。转基因沙漠绿化树种的培育,无疑将为沙漠地带生态环境的综合改造找到一条新的途径。。
  • 基因工程

  • 完整问题:基因工程是什么?
  • 好评回答:书面说法:根据人类的意愿,利用DNA重组技术在体外对DNA进行改造,获得符合人类需求的具有新遗传特性的生物或生物制品。通俗点说:把A生物的基因取出来,在体外处理一下,放到B生物的体内,得到具有A某种遗传特性的B,或使B能产生A的某种物质。
  • 基因工程中国基因工程制药业的发展是怎样的?

  • 完整问题:基因工程中国基因工程制药业的发展是怎样的?
  • 好评回答:2、大力加强基因工程创新药物的研制和生产由于中国上市销售和在研的基因工程药物绝大多数是仿制国外的,这使得中国基因工程药物很难讲入国际市场
  • 基因工程的弊端是什么?

  • 完整问题:基因工程的弊端是什么?
  • 好评回答:人类在基因领域已经取得了巨大的进步,并通过基因工程在改变自然以服务于人的需要方面进展迅速。但是,在很长一段时间内,人类对基因工程的哲学伦理学方面的问题重视不够。从克隆技术到人类基因组的重大发现以来,这一问题日益突出了,而与这一进程相比,人类相应的社会伦理体系却没有建立起来。 基因伦理学就其内容涵盖看,可有两方面的内容,一方面是生态伦理学,一方面是社会伦理学。就基因的生态伦理学而言,主要是为了规范和协调基因工程与生态环境之间的矛盾;就基因的社会伦理学而言,主要是为了规范和协调基因工程与社会伦理方面的矛盾问题。基因伦理学的创立和发展不仅不会妨碍自然科学的发展,反而会进一步增进我们关于科学本质的认识,也会有助于我们对真理、规律、因果性的全新认识。 人类在基因领域已经取得了巨大的进步,并通过基因工程在改变自然以服务于人的需要方面进展迅速。但是,在很长一段时间内,人类对基因工程的哲学伦理学方面的问题重视不够。这有两方面的问题。一方面,在改造自然和征服自然的哲学观下,基因工程引发了许多生态问题,特别是极大影响了生物多样性,而生物多样性正是自然可持续发展的基础。另一方面,基因工程引发了许多社会伦理问题。从克隆技术到人类基因组的重大发现以来,这一问题日益突出了,而与这一进程相比,人类相应的社会伦理体系却没有建立起来。 基因伦理学就其内容看,可有两方面的内容,一方面是生态伦理学,一方面是社会伦理学。就基因的生态伦理学而言,主要是为了规范和协调基因工程与生态环境之间的矛盾;就基因的社会伦理学而言,主要是为了规范和协调基因工程与社会伦理方面的矛盾问题。 生态伦理学对于植物基因研究工作的规范和合理约束,主要是出于生物多样性的考虑。近些年来,植物基因的研究取得了长足进步,这些进步推动了一系列农业革命,而尤以粮食革命为重。但是,这种以植物基因优化为基础的革命,却导致了物种多样性的破坏。比如,它使人们食用的粮食从5000多种锐减到150多种。与此类似的是,化肥对增产和缩短生长期起了举足轻重的作用,但也造成了土壤板结和地表破坏。同样的情况也发生在动物基因的研究与应用中。比如,试管牛和试管羊为人们控制生物性别提供了基础,这一技术使人类有可能实现对生物种群的控制。对某一种群来说,雄性数量不需要很多,但雌性数量却举足轻重,根据自然法则,雄雌出生概率大致相当,因此,如何在出生中尽量增大雌性数量和减少雄性数量就十分关键。但这样一来,势必造成种群雄雌比例的失衡,从而造成自然生态失衡。当这种技术应用于人类时,问题更大。前段时间关于克隆技术的讨论表明,基因的克隆技术一旦用于人类,可能带来或引起的麻烦甚至不是我们能够想象到的。 那么,基因伦理学是否和基因技术基因工程相矛盾呢?显然不是,因为基因伦理学和基因技术在为人类服务这一本质上是完全一致的。二者都要求既要充分利用基因技术为人类造福,又要尽可能避免因之产生的一切有害于社会的现象。只不过不同的国家和地区,二者的程度和比例不同而已。对中国这样的发展中国家来说,重点还不在于如何尽力去克服基因技术的基因工程产生的负面影响,而是如何最大可能地利用基因工程和基因技术发展经济。比如,现在我们都知道生物多样性是自然界可持续发展的基础,也就是说,生物进化主要不是“优胜劣汰”的,而是优劣相互协同的,是一个多样化的过程,而优化则必然走向单调性。但是,目前基因工程主要是优中选优,明显同生物多样化方向有悖,而且在实践中也确实导致了这样的问题。但是,对广大发展中国家来说,这样一来却解决了许多非常困难的现实问题。 由此可以得知,基因伦理学的创立和发展不仅不会妨碍自然科学的发展,反而会进一步增进我们关于科学本质的认识,也会有助于我们对真理、规律、因果性的全新认识。显然,基因工程无疑是符合自然规律的。但是,其结果却会对自然的社会的持续发展提出严峻的挑战,这不能不引发人们对真理和科学问题的深入思考。这个问题实际上是东西文化交汇中一个具有实质性内容的问题。几位获诺贝尔物理学奖的华裔美籍物理学家在谈到中国传统文化与西方文化时曾说,西方自然科学关于“规律”的观念和中国传统文化中的“理”是“同一个东西”。实际上,如果单从现象说似乎是的,然而细究起来则十分不同。自然科学的规律观念,主要反映的是自然界自我发展的性质,而中国传统文化中的理的观念,则主要是一种可持续发展的社会秩序。二者有共同的一面,这便是中国传统文化中关于天人合一的思想,在这种情况下,社会也可以被视为广义的自然界的一部分,并遵从自然规律。但是,二者也有诸多不同。一方面,自然规律本身并不就一定会导向平衡、稳定、有序、可持续发展,正如自然灾害也是自然规律的表现一样,自然界在人还没有产生之前就淘汰了许多物种。不能简单地认为只有人为的不遵守自然规律的行为才会导致破坏可持续发展问题,而认为自然规律就一定导致可持续发展。实际上,有可能导致地球灭亡的被人类通过科学才发现并形成的“核”力量,在许多星系上就现实地发生过或正发生着,但在那里根本就没有也不可能有人存在。可见,自然规律既有可能形成有序进化,也有可能自发走向毁灭。另一方面,自然规律并不现成的就是人类的社会秩序,列宁对此有深刻的认识,他在《哲学笔记》中指出,自然不会自动满足人,人必须用自己的实践来改变自然。列宁说几何公理如果违背了人的意志,人也会毫不犹豫地抛弃它。没有一种社会秩序是完全自然而然地从自然界产生的,相反,每一个社会秩序都是人类心智的结果。在这里,人类一经摆脱生物链,它势必要力图超越自然界。再一方面,自然规律本身在不同的人类社会情况下,会产生不同的结果。比如,核能既可以用来制造毁灭性的武器,也可以用来为人类提供强大的能源。显然,自然规律本身并不能作出有利于人类社会的选择。自然规律是有利于人类社会还是有害于人类社会,完全取决于人类社会对自然规律的认识和利用。由此可见,中国传统文化的理与西方自然科学的规律又不完全是“同一个东西”。西方文化的规律观主要是关注于自然规律的,而中国传统文化的理则主要是关注于社会的秩序与可持续发展的。对基因来说也是一样,首先它有一个规律问题,但同时,它也有一个社会问题。这也是为什么要创立基因伦理学的主要原因。 同时,基因伦理学也不会阻碍社会科学的发展,反而会进一步推进社会科学的辩证研究,也将大大有助于防范若干重大的社会问题。值得注意的是,随着基因技术的发展,“天才论”、“血统论”有可能死灰复燃。“天才论”、“血统论”的问题在哲学史上由来已久,柏拉图在《理想国》中,就曾以金银铜等为血统论的合理性做了说明,这也在很长时期内存在于人类社会的历史中,而且至今存在于不同的人种间。但类似凡高、爱因斯坦等许多已被证明的“天才”,在基因上可能恰恰是有缺陷的。事实上,基因技术本身也很难造成各方面能力均衡的所谓什么方面都正常的人。
  • 基因工程的原理是什么?

  • 完整问题:基因工程的原理是什么?
  • 好评回答:基因工程的原理是基因工程已经成为生物科学中不可或缺的一部分。也是最令人类充满无限遐想的一门科学。自从解开人类基因组后,长生不老等就古老的传说又再度流行起来。尽管现在的基因技术还不能做到让你真的长生不老,但是基因疗法等技术的出现已经让人们看到了基因工程的生命力。本文从环境保护,军事等方面浅谈了基因工程的应用。 目前世界许多国家将生物技术,信息技术和新材料技术作为三大重中之重技术,而生物技术可以分为传统生物技术,工业生物发酵技术和现代生物技术。 现在人们常说的生物技术实际上就是现代生物技术。现代生物技术包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等五大工程技术。其中基因工程技术是现代生物技术的核心技术。基因工程的核心技术是DNA的重组技术,也就是基因克隆技术。既然基因工程这么重要,那么什么是基因工程呢? 基因工程是指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子,构成遗传物质的新组合,并使之参入到原先没有这类分子的寄主细胞内,而能持续稳定地繁殖。根据这个概念,人们可以从一个生物的基因中提取有用的基因片断,植入到另外一个生物体内,从而使该生物获得某些新的遗传性状。从而获得所需要的新的生物的变种。运用基因工程可以加快生物的变异,并使生物的变异朝着有益于人类的方向发展。而且,基因工程是处在分子水平上的操作,因而可以跨越不同的物种进行操作。大大改善了传统的只能同类生物杂交并且不能控制变异方向的方法。例如,传统的水稻培养方法是让很多不同的水稻杂交,然后将种子都培养成水稻,再从中选择优良的品种。但是这种方法不仅工作量大,而且效果也不是很好。根据DNA重组原理,有些隐性性状大约只有1/4的概率能表达出来。这样就做了大量的无用功。但是利用基因工程,我们只需要从不同的水稻中提取所需要表达出来的性状的核苷酸组合,将其移植到另外的水稻上,就可以表达出来。这样做,大大节省了工程的周期,也提高了基因性状表现的精确度。另外,不同种的生物一般是不能交配的。例如鱼和牛,就不能进行交配而生出下一代。但是利用基因工程,我们可以把鱼的某些基因移植到牛的受精卵上,或者把牛的基因移植到鱼的受精卵上,加以培养,就可以产生既有牛的性状又有鱼的性状的新的物种。虽然基因工程有这么多的好处,但是也不是说可以滥用的。因为每种生物经过适者生存的自然选择,都能适应所处的生存环境。如果移植了外来的基因,可能会打破其体内的细胞的平衡,从而导致细胞的快速衰老甚至死亡。可见,基因工程要正确处理好细胞的相容性。 那么,基因工程都有那些应用呢? 一:在生产领域,人们可以利用基因技术,生产转基因食品。例如,科学家可以把某种肉猪体内控制肉的生长的基因植入鸡体内,从而让鸡也获得快速增肥的能力。但是,转基因因为有高科技含量, 怕吃了转基因食品中的外源基因后会改变人的遗传性状,比如吃了转基因猪肉会变得好动,喝了转基因牛奶后易患恋乳症等等。华中农业大学的张启发院士认为:“转基因技术为作物改良提供了新手段,同时也带来了潜在的风险。基因技术本身能够进行精确的分析和评估,从而有效地规避风险。对转基因技术的风险评估应以传统技术为参照。科学规范的管理可为转基因技术的利用提供安全保障。生命科学基础知识的科普和公众教育十分重要。” 二:军事上的应用。生物武器已经使用了很长的时间。细菌,毒气都令人为之色变。但是,现在传说中的基因武器却更加令人胆寒。基因武器只对具有某种基因的人(例如某一种族)有杀伤力,而对其他种族的人毫无影响。这种武器的使用无疑会使遭受基因武器袭击的种族面临灭顶之灾。 三: 环境保护上,也可以应用基因武器。我们可以针对一些破坏生态平衡的动植物,研制出专门的基因药物,既能高效的杀死它们,又不会对其他生物造成影响。还能节省成本。例如一直危害我国淡水区域的水葫芦,如果有一种基因产品能够高校杀灭的话,那每年就可以节省几十亿了。 科学是一把双刃剑。基因工程也不例外。我们要发挥基因工程中能造福人类的部分,抑止它的害处。 四,医疗方面 随着人类对基因研究的不断深入,发现许多疾病是由于基因结构与功能发生改变所引起的。科学家将不仅能发现有缺陷的基因,而且还能掌握如何进行对基因诊断、修复、治疗和预防,这是生物技术发展的前沿。这项成果将给人类的健康和生活带来不可估量的利益。 所谓基因治疗是指用基因工程的技术方法,将正常的基因转如病患者的细胞中,以取代病变基因,从而表达所缺乏的产物,或者通过关闭或降低异常表达的基因等途径,达到治疗某些遗传病的目的。目前,已发现的遗传病有6500多种,其中由单基因缺陷引起的就有约3000多种。因此,遗传病是基因治疗的主要对象。 第一例基因治疗是美国在1990年进行的。当时,两个4岁和9岁的小女孩由于体内腺苷脱氨酶缺乏而患了严重的联合免疫缺陷症。科学家对她们进行了基因治疗并取得了成功。这一开创性的工作标志着基因治疗已经从实验研究过渡到临床实验。1991年,我国首例B型血友病的基因治疗临床实验也获得了成功。 基因治疗的最新进展是即将用基因枪技术于基因治疗。其方法是将特定的DNA用改进的基因枪技术导入小鼠的肌肉、肝脏、脾、肠道和皮肤获得成功的表达。这一成功预示着人们未来可能利用基因枪传送药物到人体内的特定部位,以取代传统的接种疫苗,并用基因枪技术来治疗遗传病。 目前,科学家们正在研究的是胎儿基因疗法。如果现在的实验疗效得到进一步确证的话,就有可能将胎儿基因疗法扩大到其它遗传病,以防止出生患遗传病症的新生儿,从而从根本上提高后代的健康水平。 五,基因工程药物研究 基因工程药物,是重组DNA的表达产物。广义的说,凡是在药物生产过程中涉及用基因工程的,都可以成为基因工程药物。在这方面的研究具有十分诱人的前景。 基因工程药物研究的开发重点是从蛋白质类药物,如胰岛素、人生长激素、促红细胞生成素等的分子蛋白质,转移到寻找较小分子蛋白质药物。这是因为蛋白质的分子一般都比较大,不容易穿过细胞膜,因而影响其药理作用的发挥,而小分子药物在这方面就具有明显的优越性。另一方面对疾病的治疗思路也开阔了,从单纯的用药发展到用基因工程技术或基因本身作为治疗手段。 现在,还有一个需要引起大家注意的问题,就是许多过去被征服的传染病,由于细菌产生了耐药性,又卷土重来。其中最值得引起注意的是结核病。据世界卫生组织报道,现已出现全球肺结核病危机。本来即将被消灭的结核病又死灰复燃,而且出现了多种耐药结核病。据统计,全世界现有17。22亿人感染了结核病菌,每年有900万新结核病人,约300万人死于结核病,相当于每10秒钟就有一人死于结核病。科学家还指出,在今后的一段时间里,会有数以百计的感染细菌性疾病的人将无药可治,同时病毒性疾病日益曾多,防不胜防。不过与此同时,科学家们也探索了对付的办法,他们在人体、昆虫和植物种子中找到一些小分子的抗微生物多肽,它们的分子量小于4000,仅有30多个氨基酸,具有强烈的广普杀伤病原微生物的活力,对细菌、病菌、真菌等病原微生物能产生较强的杀伤作用,有可能成为新一代的“超级抗生素”。除了用它来开发新的抗生素外,这类小分子多肽还可以在农业上用于培育抗病作物的新品种。 六,加快农作物新品种的培育 科学家们在利用基因工程技术改良农作物方面已取得重大进展,一场新的绿色革命近在眼前。这场新的绿色革命的一个显著特点就是生物技术、农业、食品和医药行业将融合到一起。 本世纪五、六十年代,由于杂交品种推广、化肥使用量增加以及灌溉面积的扩大,农作物产量成倍提高,这就是大家所说的“绿色革命”。但一些研究人员认为,这些方法目前已很难再使农作物产量有进一步的大幅度提高。 基因技术的突破使科学家们得以用传统育种专家难以想象的方式改良农作物。例如,基因技术可以使农作物自己释放出杀虫剂,可以使农作物种植在旱地或盐碱地上,或者生产出营养更丰富的食品。科学家们还在开发可以生产出能够防病的疫苗和食品的农作物。 基因技术也使开发农作物新品种的时间大为缩短。利用传统的育种方法,需要七、八年时间才能培育出一个新的植物品种,基因工程技术使研究人员可以将任何一种基因注入到一种植物中,从而培育出一种全新的农作物品种,时间则缩短一半。 虽然第一批基因工程农作物品种5年前才开始上市,但今年美国种植的玉米、大豆和棉花中的一半将使用利用基因工程培育的种子。据估计,今后5年内,美国基因工程农产品和食品的市场规模将从今年的40亿美元扩大到200亿美元,20年后达到750亿美元。有的专家预计,“到下世纪初,很可能美国的每一种食品中都含有一点基因工程的成分。” 尽管还有不少人、特别是欧洲国家消费者对转基因农产品心存疑虑,但是专家们指出,利用基因工程改良农作物已势在必行。这首先是由于全球人口的压力不断增加。专家们估计,今后40年内,全球的人口将比目前增加一半,为此,粮食产量需增加75%。另外,人口的老龄化对医疗系统的压力不断增加,开发可以增强人体健康的食品十分必要。 加快农作物新品种的培育也是第三世界发展中国家发展生物技术的一个共同目标,我国的农业生物技术的研究与应用已经广泛开展,并已取得显著效益。 七,分子进化工程的研究 分子进化工程是继蛋白质工程之后的第三代基因工程。它通过在试管里对以核酸为主的多分子体系施以选择的压力,模拟自然中生物进化历程,以达到创造新基因、新蛋白质的目的。 这需要三个步骤,即扩增、突变、和选择。扩增是使所提取的遗传信息DNA片段分子获得大量的拷贝;突变是在基因水平上施加压力,使DNA片段上的碱基发生变异,这种变异为选择和进化提供原料;选择是在表型水平上通过适者生存,不适者淘汰的方式固定变异。这三个过程紧密相连缺一不可。 现在,科学家已应用此方法,通过试管里的定向进化,获得了能抑制凝血酶活性的DNA分子,这类DNA具有抗凝血作用,它有可能代替溶解血栓的蛋白质药物,来治疗心肌梗塞、脑血栓等疾病。 我国基因研究的成果 以破译人类基因组全部遗传信息为目的的科学研究,是当前国际生物医学界攻克的前沿课题之一。据介绍,这项研究中最受关注的是对人类疾病相关基因和具有重要生物学功能基因的克隆分离和鉴定,以此获得对相关疾病进行基因治疗的可能性和生产生物制品的权利。 人类基因项目是国家“863”高科技计划的重要组成部分。在医学上,人类基因与人类的疾病有相关性,一旦弄清某基因与某疾病的具体关系,人们就可以制造出该疾病的基因药物,对人类健康长寿产生巨大影响。据介绍,人类基因样本总数约10万条,现已找到并完成测序的约有8000条。 近些年我国对人类基因组研究十分关注,在国家自然科学基金、“863计划”以及地方政府等多渠道的经费资助下,已在北京、上海两地建立了具备先进科研条件的国家级基因研究中心。同时,科技人员紧跟世界新技术的发展,在基因工程研究的关键技术和成果产业化方面均有突破性的进展。我国人类基因组研究已走在世界先进行列,某些基因工程药物也开始进入应用阶段。 目前,我国在蛋白基因的突变研究、血液病的基因治疗、食管癌研究、分子进化理论、白血病相关基因的结构研究等项目的基础性研究上,有的成果已处于国际领先水平,有的已形成了自己的技术体系。而乙肝疫苗、重组α型干扰素、重组人红细胞生成素,以及转基因动物的药物生产器等十多个基因工程药物,均已进入了产业化阶段。 基因技术:进退两难的境地和两面性的特征 基因作物在舆论界引发争议不足为怪。但在同属发达世界的大西洋两岸,转基因技术的待遇迥然不同却是一种耐人寻味的现象。当美国40%的农田种植了经过基因改良的作物、消费者大都泰然自若地购买转基因食品时,此类食品在欧洲何以遭遇一浪高过一浪的喊打之声? 从直接社会背景看,目前欧洲流行“转基因恐惧症”情有可原。从1986年英国发现疯牛病,到今年比利时污染鸡查出致癌的二恶英和可口可乐在法国导致儿童溶血症,欧洲人对食品安全颇有些风声鹤唳,关于转基因食品可能危害人类健康的假设如条件反射一般让他们闻而生畏。 同时,欧洲较之美国在环境和生态保护问题上一贯采取更为敏感乃至激进的态度,这是转基因食品在欧美处境殊异的另一缘故。一方面,欧洲各国媒介的环保意识日益强烈,往往对可能危害环境和生态的问题穷追不舍甚至进行夸张的报道,这在很大程度上左右着公众对诸如转基因问题的态度。另一方面,以“绿党”为代表的“环保主义势力”近年来在欧洲政坛崛起,在政府和议会中的势力不断扩大,对决策过程施加着越来越大的影响。 但是,欧洲人对转基因技术之所以采取如此排斥的态度,似乎还有一个较为隐蔽却很重要的深层原因。实际上,在转基因问题上欧美之间既有价值观念之差,更是经济利益之争。与一般商品不同,转基因技术具有一种独特的垄断性。在技术上,美国的“生命科学”公司一般都通过生物工程使其产品具有自我保护功能。其中最突出的是“终止基因”,它可以使种子自我毁灭而不能象传统作物种子那样被再种植。另一种技术是使种子必须经过只为种子公司所掌握的某种“化学催化”方能发育和生长。在法律上,转基因作物种子一般是通过一种特殊的租赁制度提供的,消费者不得自行保留和再种植。美国是耗资巨大的基因工程研究最大的投资者,而从事转基因技术开发的美国公司都熟谙利用知识产权和专利保护法寻求巨额回报之道。美国目前被认为已控制了相当大份额的转基因产品市场,进而可以操纵市场价格。因此,抵制转基因技术实际上也就是抵制美国在这一领域的垄断。 生物技术在许多领域正在发挥越来越重要的作用:遗传工程产品在农业领域无孔不入,遗传工程作物开始在美国农业中占有重要位置;生物技术在医学领域取得显著进展,已有一些遗传工程药物取代了常规药物,医学界在几方面从基因研究中获利;克隆技术的进展为拯救濒危物种及探索多种人类疾病的治疗方法提供了前所未有的机会。目前研究人员正准备将生物技术推进到更富挑战性的领域。但近来警惕遗传学家的行为的声音越来越受到重视。 今天,人们借助于所谓的DNA切片已能同时研究上百个遗传基质。基因的研究达到了这样一个发展高度,几年后,随着对人类遗传物质分析的结束,人们开始集中所有的手段对人的其他部分遗传物质的优缺点进行有系统地研究。但是,生物学的发展也有其消极的一面:它容易为种族主义提供新的遗传学方面的依据对新的遗传学持批评态度的人总喜欢描绘出一幅可怕的景象:没完没了的测试、操纵和克隆、毫无感情的士兵、基因很完美的工厂工人……遗传密码使基因研究人员能深入到人们的内心深处,并给他们提供了操纵生命的工具。然而他们是否能使遗传学朝好的研究方向发展还完全不能预料。 。
  • 什么是基因工程呢?

  • 完整问题:什么是基因工程呢?
  • 好评回答:基因工程又叫做基因拼接技术或 DNA重组技术。通俗地说,就是按照人 们的意愿,把一种生物的某种基因提取 出来,加以修饰和改造,然后放入到另一 种生物的细胞里,使重组基因在受体细 胞内表达,从而定向地改造生物的遗传 性状。基因工程的操作环境为生物体外, 操作对象为基因,操作水平为DNA分子 水平,基本过程有四步,分别是剪切、拼 接,导入和表达。基因工程的最终结果 是获得人类所需要的基因产物。
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