第7章 遗传工程和生物工程
人们早就梦想能创造出一种对人类有百利而无一害的生物，早就幻想有朝一日能像鸟一样在天空自由飞翔，像植物一样自己为自己制造食物。这类梦想虽然幼稚可爱，但并非没有合理的成分。你或许见过庙里的千手观音，宏伟的佛像四周伸出无数的手，慈悲中蕴藏着无穷威力。那么，能不能创造类似于千手观音的遗传分子呢？能不能再让这种遗传分子塑造出神奇的生物，比如说让它同时具有人的智慧与虎狮的勇猛，或者说用不着吃东西就能靠自己的光合作用制造食物？换句话说，能不能把具有不同优点的DNA组合在一起呢？重组DNA技术或通常所称的遗传工程就在这种渴望中应运而生了，它正是塑造多面手遗传分子的技术。它的理论和技术是20世纪70年代才发展起来的。现在，许多赫赫有名的科学成就都离不开它，包括转基因生物、人类基因组计划、基因治疗等。
广义上说，用人工办法改变和创造生物的遗传特性，使世界出现未曾有过的新生物的技术，都可叫作遗传工程技术。遗传工程技术可分为不同层次，即个体水平、细胞水平、染色体水平和分子水平。但从狭义上说，遗传工程是指在分子水平上改变和创造DNA的技术，因为DNA是遗传信息分子，因此它的改变必然引起遗传特性的变化，把不同来源的DNA片段拼接在一起，从而构建出杂种分子（又名重组DNA），是遗传工程的核心。具体而言，就是把一种生物（给方）和另一种生物（受方）的DNA提取出来，用“手术刀”（限制性内切酶）从中切下所需的片段，继而将这两个DNA片段拼接起来，构建成重组DNA分子，再将它转移到某种目标生物中去，使重组DNA得以繁殖，并表现出携带的遗传信息（合成相应的蛋白质）。根据这样一条思路，遗传学家设计出下述相关的工程程序：
（1）分离和鉴定有益基因。
（2）构建能够运载并表达此基因的运输工具——载体。
（3）DNA的切割与拼接。
（4）转化——拼接基因和载体，构成并转移重组DNA。
（5）筛选具有重组DNA性状的受体生物个体——转化体。
（6）鉴定重组DNA所编码的蛋白质及有关表现型。
（7）检验转化体基因有无变异。
只有在上述程序（至少前6种程序）得出肯定结果，我们才可以无愧地说已经把新基因引入到原本不具有它的生物之中，科学家也才可以在经过漫长的艰苦奋斗之后绽出欣慰的笑容。说到这里，有兴趣的读者一定不会反对我为上述某些程序多耗费些笔墨。从另一角度看，这样做也是必要的，否则易于满足或浅尝即止的人会说：遗传工程并非难事，过不了多久，人类就可以不乘飞机而靠自身移植的鸟儿基因飞向蓝天了。
我们还是对上述一些过程进行比较深入的探讨吧。