1.2.2　基因工程的成熟

早在基因工程发展的初期，人们就已开始探讨将该技术应用于大规模生产与人类健康水平密切相关的生物大分子，这些物质在人体内含量极小，但具有非常重要的生理功能。1977年，日本的Tfahura及其同事首次在大肠杆菌中克隆并表达了人的生长激素释放抑制素基因。几个月后，美国的Ullvich随即克隆表达了人的胰岛素基因。1978年，美国Genentech公司开发出利用重组大肠杆菌合成人胰岛素的先进生产工艺，从而揭开了基因工程产业化的序幕。

除此之外，最近十年来又有数以百计的新型基因工程药物问世，另有400余种药物正处于研制开发中。重组DNA技术已逐渐取代经典的微生物诱变育种程序，大大推进了微生物种群的非自然有益进化的进程。

基因工程中要有基因才能实现基因工程化以应用于研究和生产，而基因的分离和认识又需要基因工程的手段。基因是遗传信息的载体，而遗传信息决定了生物的特征与形态，可以说没有基因就没有生命，但时至今日人们对其认识仍然不够。在基因工程研究发展中值得一提的是1985年提出的人类基因组计划（Human Genome Project，HGP）。这一计划是试图用基因工程技术来揭示人类所有的遗传结构，包括所有的基因（特别是疾病相关基因）和非编码序列。1990年，国际人类基因组计划开始启动，历经10年时间，耗资约30亿美元，到2000年6月，人类基因组工作框架图得以正式发布。这一框架图包含人类基因组97％以上的信息，医学专家通过分析每个基因的功能及在染色体上的位置，将能从分子水平深入了解各种疾病的发生机制，从根本上获得治疗的方法；同时也有助于认识正常的生物结构和功能，解释一系列生命现象的本质。中国作为参与此计划唯一的发展中国家，测定了人类基因组全部序列的1％，也就是3号染色体上短臂端粒区的3000万个碱基对的DNA序列，为这一研究计划作出了重要贡献。人类基因组计划的实施就是利用基因工程手段来进行的，反过来也极大地推动对基因和基因组结构和功能的认识，加速了基因工程的发展和应用。

随着计算机技术的发展，基因工程和信息技术结合是一种必然的趋势。通常说的基因工程是操作单个或数个完整的基因。其产品是由外源基因编码的具有天然属性的蛋白质，操作的层次基本上没有深入基因内部。而蛋白质结构的研究及与计算机相结合使人们能直接操作或改造单个或几个单核苷酸来生产出结构发生了改变的新型蛋白质，这样其功能也完全不一样，能满足人们的不同需求。