对基因工程技术的认识

基因工程技术的认识
    基因工程的兴起,是二十世纪科学技术最具革命性的成就之一,开创了人类认识自然、改造自然的新纪元。1996年诺贝尔奖获得者、莱斯大学的化学家罗伯特•柯尔说:“本世纪是物理学和化学的世纪,但下个世纪显然将是生物学的世纪。”随着“人类基因组计划”的初步完成,及其基因工程操作技术的不断完善,人类在基因领域已经取得了巨大的进步,基因工程技术正在以令人目不暇接的速度和不可思议的方式改变着这个世界,已经或即将对人类社会产生重大影响。
    社会对于这种新兴技术在生产生活当中的应用,有不同的看法。早在转基因农业技术出现之前,用于制药等行业的转基因技术已经在造福人类。目前,全球有29个国家和地区已经开始了转基因产品的商业化。在美国,超过90%的大豆和70%的玉米是转基因的。转基因作物及其产品的安全性已经经过科学的反复验证,转基因技术在控制农业污染、保护土壤、节省水源方面的贡献有目共睹,然而,这一切并不能说服高举着不安全反自然等旗帜的反对者。
    在人类社会的发展中,新的科学技术不被理解、甚至遭到抵制时而有之,然而,也许几乎
没有一个现代科学技术像转基因农业技术这样,遭遇如此之大的舆论压力。
    反转基因运动多年前发源于欧洲,至今仍深远地影响着对食品安全问题心有戚戚的普通消费者。“转基因”的标签看上去是那样的非自然、不浪漫,似乎要将人类对田园的美好想象埋葬在冰冷的实验室里。
    从一开始,科学家对转基因技术的共识是,这是一种对持续型农业帮助最大的技术。因为它可以在作物上集中最优秀的性状,从而减少农药和化肥的使用,为农业发展和人类造福。
    很多人认为把土地变成城市,不去种地是对地球的最大伤害,事实上不完全是那样。农业生产才是地球上最大的污染源,很多人把浪漫和乡村田野联系在一起,这是一种误解。人类需要大量的农业产品,导致了土壤流失和热带雨林的消失。如果说在一块田里能够实现两倍的产量,就不需要更多的土地了。
    对转基因作物国内的反应比较激烈,这反映了一种信任感缺失。科学家研究的初衷,是想用转基因的方式增加植物本身的性能,减少使用化肥农药,到目前为止,我们依然把转
基因作为最终的有机和持续型农业的方向。但科研的过程中,我们没有预想到人们会对转基因技术产生误解和扭曲的认识。
    现在在中国,一为转基因辩护就会有一些上纲上线的恶毒攻击。这好像是中国特,在美国可以激烈辩论,但没有人泼污水,做人身攻击。
    至于转基因农业技术应用的前景,如果社会不接受,那么这个产品可以暂时不使用,技术可以先放在那里,但问题是,如果完全没有应用前景和市场需求,科学技术的发展也就动力不足。对国内科学家也是这样,如果没有应用前景和市场需求,应用的和基础的试验就没有办法做下去了,整个学科就会停滞,西方科学家们也有这样的顾虑。
所以只能指望上层科学家里有明智的人,对政策的决定产生影响。为什么美国,中国都要发展空间技术?为什么我们经常放卫星,要去月球,为什么?这就是战略远见性,很多情况下需要政策制定者来决定。因此,一定要去影响上层制定政策的人,让他们知道科学发展的重要性。
    对民众则不同。大概15年前,当欧洲对转基因很抗拒的时候,中国对转基因争论一点都
不感兴趣,觉得转基因很好。当时中国民众对科学家很信任,都觉得科学家说转基因很好那应该就是好东西。
    1996年,绿和平组织开始在欧洲反对转基因,2000年,在美国就有一些研讨会,谈论转基因技术何去何从的问题,是否要在这个领域投入资金。十几年之后,这个现象终于进入了中国社会。现在中国表现的类似于之前欧洲社会对于转基因的恐慌,只不过是用中国的方式表达了出来。
    国内很多人在反转基因时的言论,只是把十几年前外国人的观点翻译过来,并没有新的东西。我们滞后了十几年,但表现得更激烈一些。十几年前,等社交网络还没有出现,人们获取信息主要通过传统的报纸电视,而现在社交媒体上的很多东西是不可信的,真假混杂会给很多人带来困惑,大部分人也没有时间去辨明真伪。也有些媒体和记者专门去追求火热新鲜的刺激新闻,造成人们的恐慌。
这些问题事实上反映了科学和媒体的责任,在民主社会中,这是非常重要的一环。还有政策制定者的责任,他们不应该受到诱惑。
    十几年前,中国民众对科学家很信任,但现在这种信任降低了,为什么呢?大部分科学家在闷头做实验,做应该做的事情,但也有一部分科学家在做假数据或是在做的事,结果使得民众感觉科学都不能信任了。政府不能信任,科学家也不能信任,那么到最后,谁叫的最响,就听谁的。
    反对转基因技术声音中,有的质疑其安全性,有的则是更加推崇有机农业、小农农业,向往原始的田园牧歌,现在有些哲理的讨论,大家有警惕性,是好事。但认为原始农业更好的人,只能说他们对农业的理解还不够。甚至有些阳春白雪的科学家,很多也不懂农业,不知道粮食怎么来的,也不知道有机农业对土地的伤害有多大。
    十几年前,欧洲反对转基因的人士也在说小农经济怎么怎么样。现在来看,转基因对小农是最有好处的。欧共体在2000-2010年花了很多钱,调查转基因作物对人和动物的安全性,对环境、对农业的伤害等等,发表了1700多篇研究文章,有很多数据,都说明转基因作物是安全的,是现代农业育种技术的一种。转基因技术不能成为农业唯一的工具,但却是重要的工具。
    转基因不过是所有的育种技术中的一种。传统的育种技术在很多地方必须使用,因为我
中学生物们现在对植物的理解和转基因技术局限性让我们还不能摒除其他技术,不同的技术永远都会同时存在,只是所占比率不同。
从目前看,1996下行频率年之后释放出的所有转基因作物对人体和牲畜是绝对无害的,和传统育种技术培育出的作物一样安全。没有理由从安全性上进行质疑。这已经被无数实验数据证明了。
转基因技术从发明到大规模应用经历的时间非常短,这样快速出产的人工产品也许是人们不接受的原因之一?转基因确实是革命性的技术,从来没有一个农业技术能够在那么短的时间被那么多的农民接受采用。
    从人类的历史长河中来看,人类的农业活动是其中的一个过程。例如玉米,玉米就是完全的人工产品,并不是自然界存在的天然的物种。一万年之前,玛雅人用玉米的原生的植物teosinte(大刍草)开始培育玉米。Teosinte是一种非常有意思的植物,一个穗上只有8粒很硬的种子,慢慢的,它变成了今天玉米,完全是经人工有意地杂交培养出来的。
现在的技术让我们可以在很短的时间内育出新的品种。以前两三代人才能看到的结果,我
们在两年之内就能实现,也许这个过程太快了,看上去有些让人害怕。有人追问为什么一定要这样做?最初原罪就是我们的祖先要生存,为了生存,就是要选择又大又甜的果子,早熟饱满的谷粒。
    基因工程在其产生的短短30多年时间,已经发展到了相当成熟的地步。其应用范围之广、应用领域之多,已渗入到社会生活的方方面面。
1. 基因工程对医疗领域的影响
随着人类对基因研究的不断深入,分子医学的新时代已经开始显现。这个新时代的特点不是疾病的症状,而是寻引起疾病的根本原因。医学研究人员还将能够根据新的药物和免疫疗法技术,设计新的机制、避开可能引发疾病的环境条件、通过基因疗法更换出现缺损的基因。
人类基因工程研究取得的技术成果和资源已开始对生物医学研究产生深刻的影响,并将给更广泛的生物学研究和临床医学带来革命。越来越详细的基因组图谱的绘制完成,有助于研究人员寻诸如脆弱的X综合征、1型和2型神经纤维瘤、遗传性结肠癌,阿耳茨海默氏
症和家族乳腺癌等几十种与遗传疾病有关的基因。目前,已发现的遗传病有7746种,其中由单基因缺陷引起的就有约3000多种。因此,遗传病是基因的主要对象。
基因诊断是基因工程技术在医学上的一项重要应用。它是指用基因工程的技术方法,将正常的基因转入病患者的细胞中,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,达到某些遗传病的目的。
第一例基因是美国在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并取得了成功。这一开创性的工作标志着基因已经从实验研究过渡到临床实验。1991年,我国首例B型血友病的基因临床实验也获得了成功。
同时,基因工程技术在药物研究中的应用,带来了无与伦比的社会价值和经济价值。利用基因工程技术生产临床中非常有价值的活性多肽,不仅解决了来源困难的问题,降低了生产成本,而且可以利用在体外操作基因的优点,制造出更有效、副作用更少的药品。除此之外,基因疫苗也是医学界又一重大突破。传统的免疫方法一般是用去毒或低毒的病源微生物的抗原免疫人体,使人体产生抗体以抵抗疾病。但是,这种传统的免疫方法可能
因为其抗原蛋白的毒性而对人体有害。现阶段发展起来的DNA疫苗则突破了这一缺陷,它是将能表达外源抗原蛋白的质粒DNA或其它形式的DNA注入机体后,产生对人体无危害或危害极低的抗原蛋白,令机体产生细胞免疫或体液免疫,抵抗外源微生物的侵害。而且DNA疫苗相对较稳定,成本低,使用方便,作用时间也长,所以,DNA疫苗已广泛在临床上使用。目前正在研制的DNA疫苗有甲肝、乙肝疫苗、以及抗艾滋病病毒的疫苗等。
变量泵除基因工程药物和疫苗之外,人们还正设法通过基因工程技术来改造一些动物(如猪)的器官,使其不被人体排斥,以便用于移植。目前,许多需要进行器官移植的病人在排队等待器官时丧失了生命,而且费用昂贵,基因工程器官若能成功的话,将给这些患者带来福音。现在科学家们的研究已经取得令人欣喜的成绩。
所以,这些技术在医学的应用将在很大程度上改善人类健康状况,对增强人类体质,延长寿命起到重大作用。
多媒体电教室2. 基因工程对农业现代化的影响
基因的研究成果为绿革命奠定了理论基础,基因工程技术由此进入一个崭新的时代。许
多科学家认为,基因工程技术能够把发展中国家的农业生产率提高25%,并且帮助防止作物收割后遭受损失。现代生物技术最伟大的成果之一就是转基因食品的迅速发展,其中最重要原因是它为解决全球性的粮食危机问题提供了有效的办法。这是世界各国经济可持续发展战略的要求。
友好矩形基因工程为打破物种界限、定向改良作物提供了有力的工具。转基因作物的应用、推广,为解决人类面临的粮食问题提供了希望,并可望为人类提供更多、更好、更理想的农产品。据预测,到2020年,世界人口将从现在的60亿增加到80亿,对粮食的需求量至少增加40%。现有耕地的生产力很难满足人口激增的需求。只有通过农业的生物技术革命才是解决全球粮食问题的最佳方法。转基因作物通过增加作物的抗虫能力、耐高寒、抗高温、耐盐碱、抗倒伏、抗除草剂的能力等,来提高单位面积的产量,从而解决日益膨胀的地球人的吃饭问题。同时,转基因作物还可以增加食物的种类,改进食品的营养、味道和外观,延长货架期等等。因此,通过转基因所生产的作物,能极大地满足人们日益增长的物质需要,丰富了生物品种的多样性,从而会创造出巨大的经济效益和社会效益。
自从20世纪80年代第一个转基因植物实验成功以来,在短短20年的时间里,转基因技术在
植物品种改良的研究方面取得了重要进展。例如,普通西红柿在收获和运输过程中很容易发生软化而腐烂,研究发现这种软化过程受一种酶控制。科学家按照该酶的基因序列设计出它的反义RNA基因,并转入西红柿,从而抑制了这种酶的软化作用,使西红柿的成熟过程延缓,有利于运输和保存。基因工程西红柿也是第一个批准商业化的基因工程农作物。
再如,农业上的一种著名的微生物杀虫剂,叫苏云金杆菌,简称BT,在世界上推广应用了半个多世纪。这种细菌之所以能杀灭害虫,是因为它能产生一种叫“伴孢晶体”的大分子蛋白。当某些昆虫吃了喷洒有BT菌粉的作物叶片,伴孢晶体进入昆虫肠道,在肠道碱性条件和酶的作用下降解成毒蛋白片段。毒蛋白片段干扰虫体的正常代谢,使细胞自溶,并引起败血症,最终死亡。应用这一原理,科学家用毒蛋白片段的编码基因导入烟草、棉花、玉米、马铃薯、西红柿、水稻等作物,所形成的转基因作物都能产生BT毒蛋白,使植株本身能够自动杀灭害虫,而用不着再喷洒农药。

本文发布于:2024-09-23 23:23:27,感谢您对本站的认可!

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标签:转基因   技术   农业   基因
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