生物技术论文 基因工程对环境带来的影响1
基因工程技术在环境保护中的应用

基因工程技术在环境保护中的应用一、概述随着人类社会的快速发展,环境问题日益严重,如何在保护环境的同时实现可持续发展成为了全球共同关注的焦点。
在这个背景下,基因工程技术的出现为环境保护提供了新的可能。
基因工程技术,又称为遗传工程技术或基因操作技术,它是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种的DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
基因工程技术在环境保护领域的应用,旨在通过改良生物、治理污染、修复生态等方式,为环境保护提供新的技术支撑。
在环境保护领域,基因工程技术可以应用于污染物的生物降解、生物修复、生物监测等方面。
通过基因工程技术,可以培育出具有高效降解污染物能力的微生物,从而提高污染物的处理效率。
同时,基因工程技术还可以用于修复受损的生态系统,如土壤、水体等,帮助恢复生态平衡。
基因工程技术还可以用于监测环境污染状况,为环境保护提供及时、准确的信息。
基因工程技术在环境保护中的应用也面临着一些挑战和争议。
例如,基因改造生物的安全性问题、基因污染问题、以及伦理道德问题等。
在推动基因工程技术在环境保护中的应用时,需要充分考虑其可能带来的风险和挑战,并采取相应的措施加以防范和应对。
基因工程技术在环境保护中具有广阔的应用前景和重要的价值。
未来随着技术的不断进步和研究的深入,基因工程技术在环境保护领域的应用将会更加广泛和深入。
同时,也需要加强对其可能带来的风险和挑战的研究和防范,以确保其在环境保护中的安全、有效和可持续应用。
1. 简要介绍基因工程技术的概念和发展历程。
基因工程技术,是一门涉及生物学、化学和工程学的交叉学科,其核心概念在于通过人工干预和操作生物体的基因组,从而创造出新的生物体或改变已有生物体的性状。
这一技术的发展,不仅推动了科学研究的深入,也为环境保护提供了新的可能。
基因工程技术的发展历程可以追溯到20世纪初的基因突变研究。
基因工程技术的伦理和社会影响

基因工程技术的伦理和社会影响引言:基因工程技术作为一项前沿科技领域,在近年来取得了巨大的进展和应用。
然而,伴随着其迅猛发展,对基因工程技术的伦理和社会影响的讨论也越来越频繁。
本文将从伦理角度探讨基因工程技术的正面影响和其带来的潜在风险,进而深入探讨其对社会的影响。
第一部分:基因工程技术的正面影响基因工程技术可以对生物的基因进行编辑,从而带来许多潜在的好处。
首先,基因工程技术可以用于遗传疾病的预防和治疗。
通过定位和修复有缺陷的基因,科学家们可以在胚胎状态下就纠正可能会导致严重疾病的基因突变。
这种预防性医学的方法有望减轻人类遗传疾病的负担,提高人类的整体健康水平。
其次,基因工程技术可以优化农作物的生产能力和抗性。
通过编辑农作物的基因,可以使其更耐旱、更抗虫害,从而提高农作物的产量和质量,解决全球粮食安全问题。
这对于人口持续增长的社会来说具有重要意义。
此外,基因工程技术还在生物医药领域发挥着重要作用。
通过基因编辑技术,科学家们可以开发出更有效、更精确的药物治疗方案,为人类战胜一些难以治疗的疾病提供了新的希望。
第二部分:基因工程技术的潜在风险然而,基因工程技术所带来的潜在风险也不容忽视。
伦理问题是其中一个重要的方面。
首先,基因工程技术的开发和应用可能会导致基因不平等。
只有部分人能够负担得起高昂的基因编辑费用,这导致了基因编辑技术在经济上的不平等分配。
这可能进一步加剧社会阶层的不平等,并加大社会分裂。
其次,基因编辑在人类胚胎上的应用引发了伦理道德问题。
由于基因编辑技术的复杂性,操作的风险和错误的后果可能导致一系列不可逆转的伦理问题。
例如,对人类基因进行编辑可能导致出现意料之外的后果,如新的疾病或不可逆的基因突变。
最后,潜在的基因编辑滥用也是一个不容忽视的问题。
基因编辑技术可能被滥用,例如用于创造人类优等品种或用于不良目的,如人工选择性别或改变智力水平。
这种滥用可能导致社会不公平和道德争议。
第三部分:基因工程技术对社会的影响基因工程技术的伦理和社会影响超出了个体层面,对整个社会产生了深远影响。
基因工程技术在环境修复中的应用

基因工程技术在环境修复中的应用环境污染是一个长期以来困扰人类的难题,其中不可避免的是红树林的退化问题。
然而,新近出现的基因工程技术为环境修复带来了新的希望。
这些新技术的应用可以显著减少污染和退化,帮助环境恢复原有状态。
本文将讨论基因工程技术在环境修复中的应用,并观察这些技术的优点和潜在风险。
1.基因工程介绍基因工程是指通过技术手段对遗传物质进行改变,以达到人们想要的目的。
过去,基因工程主要是针对人类和动物进行研究,以此来研究和治疗疾病。
然而,随着环境污染的加剧,科学家开始研究将基因工程技术用于环境修复中,发现这种技术可以显著提升环境质量。
2. 基因工程在植物中的应用植物是基因工程在环境修复中最常用的生物,在植物的基因中,有一些对环境污染物质特别敏感的基因。
科学家们可以通过基因工程将这些基因与耐受性更强的基因结合,生成可以对环境污染物做出更加精确反应的植物。
例如,有一些植物是擅长吸收有害化学物质物质的,如镉、铜等。
植物中的特定基因可以加强其吸收效果,并将有害化学物质进行分解。
通过改变植物基因中的表达方式,科学家们可以增强这种作用,从而加快环境修复的速度。
在另一个研究中,科学家们发现,一些植物可以促进环境中的铬还原为更为安全的铬离子,这为缓解铬污染提供了新思路。
通过基因工程手段改变植物中的基因表达,使得植物的这种还原作用更明显,可以有效地修复铬污染的环境。
3.细菌和酵母的应用在环境修复中,有时需要加入某些细菌和酵母生物。
在缺乏足够的氧气情况下,这些微生物可以帮助植物在其它条件下修复污染。
例如,科学家们利用代谢痕迹体内的细菌和酵母来促进植物对环境中一些特定污染物质的吸收作用。
此时,细菌和酵母扮演的是一种发酵剂的角色,通过基因工程技术改变细菌和酵母中的代谢效率,可以更有效地去除污染物。
而通过遗传工程方法,这些宿主体中的基因会发生变化,从而使它们能够氧化、还原和转移污染物质质。
4. 基因工程技术中的潜在风险尽管基因工程技术在环境修复中十分有前景,但是科学家们必须注意其潜在的风险。
基因编辑技术对人类及环境的影响

基因编辑技术对人类及环境的影响随着科技的进步和人类对技术的探究,新的科技产品不断地涌现出来,其中,基因编辑技术是一项备受关注的高科技产品。
基因编辑技术是一种针对人类或动植物基因序列进行不同程度的修正和改良的技术,主要目的是为了解决医学或生物工程领域的问题。
但这项技术也不仅仅局限于医学或工程领域,它的影响和作用还可延伸到人类以及环境等方面。
关于基因编辑技术对人类的影响,主要可以从两方面来进行分析:一是科技进步对人类生活带来的便利,二是其在医疗领域中的作用。
首先,基因编辑技术的开发,将为人类生活带来更多的便利,例如:通过基因编辑技术修复一些生命体中存在的基因突变,使其得到正常的生理四肢;利用基因编辑技术,能够在无害的情况下去除一些易感疾病基因,这样就能够避免遗传疾病在下一代中的出现。
其次,在医学领域,基因编辑技术将为人们的医疗带来更多的可能性和机会。
这项技术能够检测人体中的一些基因突变,达到基因诊断的目的,同时基因编辑技术也可用于治疗一些途径比较单一或者目前无法治愈的疾病的治疗,如一些罕见病或遗传性疾病等。
虽然基因编辑技术具有很多优点,但是它还是存在一些潜在的风险:一是基因编辑技术有可能在一定程度上破坏生态系统。
现代社会,生态系统的维持和保护,已经成为我们所面临的重要的任务之一。
二是人类基因编辑技术也可能对物种多样性造成一定的影响。
改变某一种生命体的基因序列,可能会引发连锁反应,导致物种的生存环境和生存条件发生变化,甚至引发物种的灭绝。
三是基因编辑技术与伦理问题的关系。
因为基因编辑技术被运用在人类身上时,就涉及到了由人类自我决定权所带来的伦理问题。
总之,基因编辑技术在未来的发展中,将会对人类和环境产生深远的影响。
科学家和政府应慎重思考利弊关系,同时要积极的规范,提高其技术性,促进其发展和使用。
基因工程在环境保护中的应用

基因工程在环境保护中的应用基因工程是一项涉及改变生物体基因组的技术,通过对基因的定向操作来改良生物体的性状和功能。
在环境保护领域,基因工程技术的应用潜力巨大。
本文将通过几个具体的案例,阐述基因工程在环境保护中的应用。
一、基因工程治理土壤污染土壤污染严重影响农作物的生长和发展,也对生态环境造成威胁。
基因工程通过改造微生物遗传物质,可以使其具有更强的分解污染物能力。
比如,科学家通过将土壤细菌中的降解基因进行改良,提高了细菌对重金属离子的降解效果。
同时,利用基因工程技术还可以加强土壤中有害物质的吸附能力,减少其对地下水的渗透,从而保护地下水资源。
二、基因工程促进生物多样性保护生物多样性是维持生态平衡和生态系统功能的重要因素。
基因工程在生物多样性保护中发挥着重要作用。
例如,通过利用基因工程技术改变作物中的抗虫性基因,可以减少农药的使用量,保护农田周围的生态环境。
此外,基因工程还可用于保护濒危物种,通过改变它们的生殖方式,并增强其适应环境的能力,提高其存活率。
三、基因工程减少化学农药使用传统农业生产中,为了保证作物产量和质量,不可避免地使用大量化学农药。
然而,这些农药对土壤和水体造成了污染。
基因工程技术可以通过转基因植物的种植来减少农药的使用。
例如,一些转基因作物具有抗虫性基因,可以抵抗一些常见的害虫,从而减少农药喷洒次数和用量。
四、基因工程改善水质水是人类生活和经济发展的基本资源,保护水质对于维持生态平衡至关重要。
基因工程可以有效改善水质。
例如,通过改变水中微生物的基因组,可以提高其对水中有害物质的降解能力。
同时,基因工程还可利用植物的吸附能力,通过转基因植物的种植来吸收水中的有害物质,提高水质。
五、基因工程保护生态平衡基因工程技术还可以应用于保护生态平衡。
例如,通过修饰某些入侵物种的基因,可以控制其繁殖能力,从而减少其对当地生态系统的影响。
此外,利用基因工程技术还可以改变植物和动物的生长速度和繁殖周期,实现生物种群的平衡。
基因工程在环境保护中的应用

基因工程在环境保护中的应用基因工程是一种重要的科学技术,通过改变或插入生物体的基因来实现对遗传特征的控制和调节。
在环境保护领域,基因工程可以发挥重要作用,帮助我们解决一些环境问题,保护生态环境。
本文将探讨基因工程在环境保护中的应用。
一、基因工程在农业领域的应用基因工程可以通过改良作物基因,使其获得更好的抗虫、抗病能力,以减少或消除对农药的依赖。
例如,通过转基因技术,研发出抗虫作物,可以减少农民对农药的使用量,降低了农药残留对环境的污染。
此外,基因工程还可以改良作物的耐旱、耐盐性能,使其适应更恶劣的环境条件,从而提高农作物的产量,减少对土地的开垦,保护生态系统的完整性。
二、基因工程在生物防治中的应用生物防治是一种利用其他生物控制害虫或病害的方法。
基因工程技术可以帮助改良这些生物,使其具有更强的防治能力。
例如,可以通过基因工程改良昆虫的基因,使其在植物受到害虫侵害时产生特殊的化合物,如杀虫素,从而起到防治害虫的作用。
这种方法不仅减少了对化学农药的使用,还避免了农药对环境和人体的潜在危害。
三、基因工程在环境修复中的应用环境修复是指通过生物技术手段修复受到污染的土壤、水体或空气等环境。
基因工程可以通过改良微生物的基因,使其能够在恶劣环境下生存,并分解有毒污染物质。
例如,一些基因工程菌株可以通过引入特定的基因,降解油污或有机废弃物,帮助净化受到污染的环境。
这种方法在清除石油泄漏、处理有机废弃物等方面展现了巨大潜力。
四、基因工程在物种保护中的应用基因工程可以帮助保护濒危物种,维护生物多样性。
通过收集并保存濒危物种的基因样本,进行体外培养或体内移植等技术手段,可以保护和扩大濒危物种的基因库。
这些基因样本可以在需要时进行繁殖或恢复,以保持物种的数量和遗传多样性。
基因工程在环境保护中的应用带来了许多积极的影响,但也需要注意其潜在风险和伦理问题。
基因工程技术的应用需要严格的监管和审查,确保其安全性和可行性,避免可能的负面影响。
基因工程在环境治理中的应用
基因工程在环境治理中的应用受到经济发展和人口增长的影响,地球上的自然环境正受到不可逆转的破坏。
为了保护环境,人们一直在寻求新的方法和技术。
目前,基因工程技术成为了环境治理中的一种重要手段。
基因工程技术可以被用来改变有机体的遗传信息,使其具有更强的适应性,提高对环境的适应性和耐受性。
1. 基因工程技术成为环境治理的新方式近年来,基因工程技术的普及和发展,推动了环境治理领域的科学发展。
基因工程技术可以改变生物体的遗传信息,使其具有新的性质和功能。
对于环境治理而言,基因工程技术可以用来优化细菌和真菌的变异,增加植物的抗病性和逆境抗性,改善动物的消化能力和抵御能力。
场景上,不管有油污或化学危险品泄露,纳米管材料和超微菌株都能快速的清除污染物,以达到治理现场污染的目的。
2. 基因工程技术在污水处理中的应用污水处理一直是环境治理的热点,而基因工程技术在这个过程中也得到了广泛应用。
利用基因工程技术,可以增强污水处理的效率和可持续性,减少污染物排放量,达到环境保护的目的。
例如,利用基因工程技术,将合适的细菌转化成污水处理中的好帮手,改善污水的排放标准。
3. 基因工程技术在土壤修复中的应用土壤污染是一个全球性的问题。
传统的土壤修复方法缺乏效率和可持续性,长期无法达到预期的修复效果。
基因工程技术为此提供了创新的解决方案。
利用基因工程技术,可以利用细菌和真菌的微生物代谢过程促进土壤污染物的降解;利用植物基因工程技术,可以改变植物的生长环境,使其能够吸收和降解有害污染物,达到土壤修复和生态重建的目的。
4. 基因工程技术在海洋保护中的应用海洋生物多样性保护是当今的一项重要任务。
基因工程技术在这方面具有广泛的应用前景。
利用基因工程技术,可以改变海洋生物的基因组,使其成为环境适应性更强的新物种。
同时,基因工程技术也可以用来处理海洋垃圾、油污和放射性物质等问题,维护海洋生态平衡。
5. 基因工程技术在环境风险评估中的应用基因工程技术不仅可以用来治理环境污染,还可以用来评估环境风险。
基因工程在环境保护中的应用
基因工程在环境保护中的应用随着科技的不断进步和人类对自然环境的不断破坏,环境保护已经成为了当今世界面临的重要问题之一。
在环境保护的各个领域中,基因工程技术的应用已经逐渐被人们所看重。
基因工程在环境保护方面的应用,不仅可以提高生态系统的稳定性和抗性,还可以有效地改善和净化环境,为人类的健康和未来发展提供了极大的帮助。
一、基因工程在环境修复中的应用基因工程技术可以通过改变生物体的基因结构,来使其具有更好的抗性和适应性。
在环境修复方面,基因工程技术可以用来改造菌株,以加速生物降解有机物和重金属物质的速度。
例如,在土壤中生活的细菌Acidithiobacillus ferrooxidans就具有极强的氧化性,可以将含铁、铜、锌、铝等放射性和重金属离子进行生物转化,对环境的修复产生了重要的作用。
此外,基因工程技术还可以用来制造一些具有特殊环境适应性的生物材料。
例如,科学家利用改变基因序列的方法,通过在麻布袋中滋润水分、再干燥过程中,促进纤维素微生物的附着,使其形成纤维素材料,该材料在高湿度下可以自动吸收并释放水分,适用于湿度变化大的地区,可以降低能耗,发挥经济效益。
二、基因工程在生物多样性维护中的应用生物多样性是生态系统的核心要素之一,对于维护生态平衡和保护自然环境至关重要。
基因工程技术可以通过改变生物体的基因结构,来使其适应更宽广的生态环境,从而增强物种的生存能力和繁衍能力。
例如,研究人员将中华鳖的TRIM3基因转移到家鸽中,使家鸽可以抵抗H5N1禽流感病毒的感染,这项研究为保护禽类生态安全建立了重要的科学基础。
此外,基因工程技术还可以用来研究和保护濒危动物和植物。
例如,印度瑰珀(Indian Rhinoceros)是一种极度濒危的哺乳动物,其独特的角质皮肤对于保护其生存环境至关重要。
研究人员通过对印度瑰珀角质皮肤中的基因进行研究和改造,为其提供了更好的环境适应和保护,有效地维护了其物种的生态平衡。
三、基因工程在农业生产中的应用随着全球人口的不断增长和农业生产面临的挑战,保障食品安全和提高农业生产效率已经成为了当今社会面临的重要问题。
农业基因改良及其对环境的影响
农业基因改良及其对环境的影响近年来,人类对于食物的需求越来越高,而且追求健康的人群也不断增加。
因此,农业基因改良越来越成为人们关注的热点。
在基因工程这个新兴科技领域,对于基因的改造能使农产品更具营养和安全,甚至抗病能力也得到了极大提高,但是农业基因改良对环境会带来什么影响呢?一、农业基因改良对生物多样性的影响基因改良品种的大面积推广,很容易与野生亲缘近的种类杂交,从而影响野生物种。
最令人关注的是,基因工程育成的植物和动物,和其它“瑞士军刀”一样,有多种作用,多层功能,如果让这些基因跨越物种的界限,这将会影响生物的自然进化趋势,制造新的生物生态环境,对生态系统的复杂性也会产生深远的影响。
二、农业基因改良对非目标生物的影响与基因改良作物的推广相伴的,是农业药品大量使用,这对于生态食物链是有害的。
在改良过程中,科学家常常使用抗性基因,这使得农作物抗药性增强不能被病虫害感染。
然而,药物的连续使用使得非目标生物受害,期间还可能引发一系列负面影响。
基因改良作物所使用的农业药品不仅会影响目标生物,还会影响其他生物。
如果药品的残留量超过了环保标准,还会影响人的健康。
三、农业基因改良对生态系统的影响由于农业基因改良经过人为干预,所以很可能破坏生态系统的平衡,从而引起生态系统的混乱。
例如,GMO有可能跨越物种的篱笆组织,进行跨越波动,可能会导致无法预知的生态问题。
四、农业基因改良对生态平衡的维持生态平衡是指不同群落间的相对平衡关系。
种间、种内的循环,彼此之间的协同合作,是一个复杂的生态系统的基本原理。
而农业基因改良的推广,如传统的芝麻和豆芽,和新的抗虫或耐旱的作物更多地依靠人工处理,被贸然改变。
这可能会导致一种物种的爆发性增加,对其它物种过度竞争的激烈,最终导致生态平衡中的栏杆被打破。
综上所述,农业基因改良对环境的影响必须进行科学而谨慎的研究,而农业基因改良也可以实现通过健康快捷的技术为我们带来丰富多彩的农业品种。
关于转基因生物对环境的影响
例如,喂食小麦的1000头怀孕的母牛有450头发 生自然流产。同一时期,同一牛群喂食干草的另外 1000头母牛则没有任何流产的情况。喂食怀孕母牛 的小麦中确认有高浓度的上述病原体,它们种植时 治理野草中使用了草甘膦除草剂。 总之,鉴于抗草甘磷作物检测出了高浓度的这种新 的动物病原体,它与植物和动物疾病的关联性,已 经达到流行病比率的程度,我们要求美国农业部参 与一项多机构的调查,并且立即暂停对抗除草剂转 基因作物的控制放松,直至草甘膦除草剂和/或抗草 甘膦转基因作物与它们对农作物和畜牧生产和人类 健康构成威胁的因果关系可以排除为止。 迫切需要研究草甘膦的使用的副作用是否可能 促进了这种病原体的生长,或允许它们对植物和动 物宿主造成更大的削弱性伤害。有良好的记录证明 草甘膦促进土壤中病原体的发展以及知道它与40多 种植物疾病的增加有牵连;
事实上,转基因植物腐烂后,其DNA残 留可能被近缘植物、微生物所捕获,从而 具有其某些特性(转基因特性)因而对某 些抗性植物,就有可能会造就出所谓的 “超级杂草”。 转基因生物通过基因漂移(例如:转基 因油菜将花粉传给其近缘野生品种),会 破坏其野生种、野生近缘种的遗传多样性。
此外,种植耐除草剂转基因作物,必将大
在过去的40年里,我一直在专业的和军事机构担 任科学家,它们对防备包括细菌战和疾病暴发在内 的自然和人为生物威胁组织有关的评估。根据我的 这种经验,我相信面对的来自这种病原体的威胁是 独特的以及高风险状态的。通俗地说,它应该被视 为紧急情况。
这种前所未知的生物体,只有在电子显微镜 (放大36,000 X倍)下才能够见到,它的尺寸近似 等于一个中等大小的病毒。它能够自我复制,似乎 是一种微型--真菌类--生物。如果这样的话,这将是 被识别出来的第一个这样的显微真菌菌。有强烈的 证据表明,这种传染性的病原体既导致植物的疾病, 也会导致哺乳动物的疾病,这极其罕见。
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课程论文
课程名称:现代生物技术概论
论文题目:基因工程对环境带来的影响
班级:
作者:
基因工程对环境带来的影响
基因工程这个名词现在可谓是家喻户晓,而它的负面效应我们只是略知一
二。那么基因工程会给我们带来什么样的影响呢?
一、 什么是基因工程
1.基因工程的含义及原理
基因工程是生物工程的一个重要分支,它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程
和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操
作的复杂技术,是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内,使这个基因能在
受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供
体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进
行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更
易生长、繁殖的受体细胞中,以让外源物质在其中“安家落户”,进行正常的复制
和表达,从而获得新物种的一种崭新技术。
2. 基因工程的基本操作步骤
①获取目的基因是实施基因工程的第一步。
②基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步,也是基因工程的核心。
③将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。
④目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过
检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。
二、 基因工程现阶段的应用
基因工程技术现阶段被人们运用的十分广泛,但主要方面是农业和医学界。
1.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。
2. 基因疗法
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。
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。
3. 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,约300万人死于结核病,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
毒性疾病也日益曾多。不过与此同时,科学家们也探索了应对办法,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”。
三、 基因工程带来的环境问题
基因工程虽然给我们的生活带来很多方便,甚至我们的生活已经离不开基因
工程,但是潜在的危险正在悄悄逼近我们,科学就是一把双刃剑。
1. 关于转基因生物的争论
20世纪70年代初,当科学家们第一次利用重组基因技术把大肠杆菌的人噬
菌体病毒和猿猴的SV40病毒构建成重组基因分子时,人们产生了一种恐惧。一
些人担心,通过转基因技术可能会制造出人类无法控制的超级生物。如果真有那
么一天,就离人类面临灾难之日不远了。可以说,从转基因技术诞生的那一天起,
其转基因生物安全性就引起了科学家们及许多国家政府的强烈关注。
目前,大家认为,转基因技术打破了自然界中原先仅限于种内或近缘种间的
基因重组和交流,把来源于任何生物甚至人工合成的基因转入生物体内,在自然
界中是不可能发生的。转基因生物在自然界中释放将污染自然基因库,打破原有
的生态平衡,对生态环境产生难以预料的冲击。最主要的是归为以下五方面的影
响:
①转基因生物对非目标生物的影响
②增加目标虫害的抗性
③杂草化
④对生物多样性和生态环境的影响
⑤对人体健康的威胁和影响
2. 基因工程带来基因污染
基因工程对环境带来的最主要问题就是基因污染。这会对物种带来新的基
因,具有新的性状,从而破坏种群的基因库,破坏平衡。基因污染之所以非常特
殊,非常危险,原因在于,它是世界上惟一一种能够不断增殖、扩散且又无法清
除的污染,其潜在的威胁不亚于核扩散。
2.1 基因污染的发生情况
基因污染可能在以下情况发生:附近生长的野生相关植物被转基因作物授
粉;邻近农田的非转基因作物被转基因作物授粉;转基因作物在自然条件下存活
并发育成为野生的、杂草化的转基因植物;土壤微生物或动物肠道微生物吸收转
基因作物后获得外源基因。
2.2 基因污染的实例
2001年11月,科学家及墨西哥政府发现了该国300多种野生玉米受到基因
污染。要知道,墨西哥不仅是玉米的发源地,而且是玉米品种集中的地区。可基
因污染一旦破坏了当地玉米的多样性,就会使人类粮食的安全受到威胁。因为,
人类千百年以来就是利用多样的野生品种来培育新的品种,以对抗新虫害、病害,
并适应大自然不断变化的气候和环境。
2002年2月,英国政府环境顾问“英国自然”提交的一份报告中,特意描
述了加拿大转基因油菜超级杂草的威胁。到2006年,加拿大的农田里,同时拥
有抗3种以上除草剂的杂草化转基因油菜非常普遍。这是由对不同除草剂具有抗
性的转基因油菜植株之间交叉授粉实现的。而这种超级杂草的出现,距离加拿大
首次种植转基因油菜的时间间隔只有2年。此外,在加拿大,转基因作物的基因
还通过授粉的方式,漂流到了不含转基因农作物的农田和附近的野生植物当中。
被污染的野生植物从转基因中获得了新的性状如耐寒、抗病、速长、抗除草剂等,
因此具有更强的生命力。
在动物方面,转基因的生物经过人工改造,比同类的生物更具生存优势。比
如,被植入人类生长激素的三文鱼,要比普通的三文鱼大3倍以上,并且生长速
度也变快;将尼罗河鲈鱼放到非洲的维多利亚湖中,使得湖中原有的鲈鱼大大减
少。生态学研究专家很担心,因为有生存优势的转基因生物会在“物竞天择,汰
弱留强”的进化过程中,淘汰自然界原有的物种。由此,生态的自然规律被搅乱,
生态平衡被打破。
四、 对基因工程未来发展的思考
“科学技术是一柄双刃剑”,任何一种先进的科技成果,自诞生于世,就不仅
仅是科技领域的事,它的应用可能造福人类,也可能为人类带来种种“祸害”,这
是不以人的意志为转移的。基因工程作为一种新的生物技术,其社会价值、经济
价值不容置疑,但可能造成的环境问题也不可低估,人类的生存和发展与生物多