基因工程的诞生

基因工程的诞生

如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去，可以将DNA重新组织，按照人类的设想设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型。这种完全按照人的意愿、由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术就称为“基因工程”，也叫做“基因重组”或“遗传工程”。

1973年，美国斯坦福大学教授科恩从大肠杆菌里取出两种不同的质粒。它们各自具有一个抗菌素药基因，把两个基因“裁剪”下来，再把这两个基因“拼接”在同一个质粒中。新的质粒叫“杂合质粒”。当这种杂合质粒进入大肠杆菌体内后，这些大肠杆菌就能抵抗两种药物，而且这种大肠杆菌的后代都具有双重抗药性。这个实验标志着基因工程的首次胜利。1974年，科恩又将非洲爪蟾的DNA与大肠杆菌的质粒“拼接”，结果动物基因进入到大肠杆菌的细胞中，并转录出相应的mRNA产物，这是一次成功的基因克隆实验。这个实验说明:基因工程完全可以不受生物种类的限制而按照人类的意愿去拼接基因，组装生命。科恩随后以DNA重组技术发明人的身份向美国专利局申报了世界上第一个基因工程的技术专利。

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。这种技术利用供体生物的遗传物质或人工合成的基因，经过体外或离体的限制酶切割后与适当的载体连接起来形成重组DNA分子，然后再将重组DNA分子导入到受体细胞或受体生物构建转基因生物，该种生物就可以按人类事先设计好的蓝图表现出另外一种生物的某种性状。

基因工程技术几乎涉及到人类生存所必需的各个行业。如将一个具有杀虫效果的基因转移到棉花、水稻等农作物物种中，这些转基因作物就有了抗虫能力，因此基因工程可以应用到农业领域;要是把抗虫基因转移到杨树、松树等树木中，基因工程就被应用到林业领域;把生物激素基因转移到动物中去，这就与渔业和畜牧业有关了;如果利用微生物或动物细胞来生产多肽药物，那么基因工程就可以应用到医学领域。总之，基因工程应用前景将是十分广阔的。

人类基因组计划是一项生命科学的基础性研究，是建立在基因工程的基础之上的。有科学家把基因组图谱看成是指路图，或化学中的元素周期表;也有科学家把基因组图谱比作字典。但不论是从哪个角度去阐释，破解人类自身基因密码，以促进人类健康、预防疾病、延长寿命，其应用前景都是极其美好的。人类10万个基因的信息以及相应的染色体位置被破译后，破译人类和动植物的基因密码为攻克疾病开拓了广阔的前景，将成为医学和生物制药产业知识和技术创新的源泉。

基因工程在20世纪取得了很大的进展，这至少有两个有力的证明:一是转基因动植物，一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因，使得动植物具有了原先没有的全新的性状，这引起了一场农业革命。如今，转基因技术已经开始广泛应用，如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的诞生。这只叫“多利”的母绵羊是第一只通过无性繁殖产生的哺乳动物，它完全秉承了给予它细胞核的那只母羊的遗传基因。“克隆”一时间成为人们注目的焦点。尽管有着伦理和社会方面的忧虑，但生物技术的巨大进步使人类对未来的想象有了更广阔的空间。