杨阳——基因工程与21世纪经济

杨阳——基因工程与21世纪经济.txt我是天使，回不去天堂是因为体重的原因。

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科学界预言，21世纪是一个基因工程世纪。

信息技术的发展改变了人类的生活方式，而基因工程的突破将帮助人类延年益寿。

目前，一些国家人口的平均寿命已突破80岁，中国也突破了70岁。

有科学家预言，随着癌症、心脑血管疾病等顽症的有效攻克，在2020至2030年间，可能出现人口平均寿命突破100岁的国家。

到2050年，人类的平均寿命将达到90至95岁。

人类基因组蕴涵有人类生老病死的绝大多数遗传信息，破译它将为疾病的诊断、新药物的研制和新疗法的探索带来一场革命。

人类基因组图谱及初步分析结果的公布将对生命科学和生物技术的发展起到重要的推动作用。

随着人类基因组研究工作的进一步深入，生命科学和生物技术将随着新的世纪进入新的纪元。

正如基因治疗的奠基者们当初所预言的那样，基因治疗的出现将推动新世纪医学的革命性变化。

然而，什么是基因工程呢？它的发展又经历了那些历史时期呢？让我们先来了解一下关于基因工程的一些基础知识。

基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。

一般来说，基因工程是指在基因水平上的遗传工程，它是用人为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，以让外源遗传物质在其中"安家落户"，进行正常复制和表达，从而获得新物种的一种崭新的育种技术。

这个定义表明，基因工程具有以下几个重要特征：首先，外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖，能够跨越天然物种屏障，把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中，而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系，这种能力是基因工程的第一个重要特征。

第二个特征是，一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增，这样实现很少量DNA样品"拷贝"出大量的DNA，而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。

人类基因工程走过的主要历程怎样呢？1866年，奥地利遗传学家孟德尔神父发现生物的遗传基因规律；1868年，瑞士生物学家弗里德里希发现细胞核内存有酸性和蛋白质两个部分。

酸性部分就是后来的所谓的DNA；1882年，德国胚胎学家瓦尔特弗莱明在研究蝾螈细胞时发现细胞核内的包含有大量的分裂的线状物体，也就是后来的染色体；1944年，美国科研人员证明DNA是大多数有载体机体的遗传原料，而不是蛋白质；1953年，美国生化学家华森和英国物理学家克里克宣布他们发现了DNA的双螺旋结果，奠下了基因工程的基础；1980年，第一只经过基因改造的老鼠诞生；1996年，第一只克隆羊诞生；1999年，美国科学家破解了人类第 22组基因排序列图；未来的计划是可以根据基因图有针对性地对有关病症下药。

基因工程是人工进行基因切割、重组、转移和表达的技术。

基因工程诞生于70年代。

自1977年成功地用大肠杆菌生产生长激素释放抑制因子以来，人胰岛素、人生长激素、胸腺素、干扰素、尿激酶、肝火病毒疫菌、口蹄疫疫菌、腹泻疫菌和肿瘤坏死因子等数十种基因工程产品相继问世；1982年开始进入商品市场，在医疗保健和家畜疾病防治中获得广泛应用，并已取得或正在取得巨大的效果和收益。

基因工程的基本步骤为：取得所需要的DNA特定片段（目的基因）；选择基因的合适运载体（另一种DNA分子）；使目的基因和运载体结合，得到重组DNA；将重组DNA引入细菌或动植物细胞并使其增殖；创造条件，使目的基因在细胞中指导合成所需要的蛋白质或其他产物，或育成动植物优良新种（或新品种）。

运用基因工程技术已育成高赖氨酸、高苏氨酸、高维生素K的生产菌株，并成功地将淀粉酶基因经持导入了酵母，使之直接利用淀粉生产酒精，从而将发酵工业推到一新的高度。

农业上采用基因工程技术已培育成抗虫害烟草、抗除莠剂烟草和抗斑纹病烟草、高蛋白稻米、瘦肉型猪、优质产毛羊等动植物新品种。

我国近年来基因工程也取得了重大成果，如乙型肝炎病毒疫苗、甲型肝炎病毒疫苗、幼畜腹泻疫苗、青霉素酰化酶基因工程菌株等，有的已推广使用、有的正在试产；胰岛素、干扰素和生长激素等基因工程产品正进行高效表达试验；抗烟草斑纹病毒、抗除莠剂，抗虫害的植物基因工程研究工作已获阶段性成果；高等植物基因导入的新方法，固氮及相关DNA结构和调控等研究达到了世界先进水平。

生命科学正成21世纪的领头科学生物药物毒性低、副作用小、容易为人体吸收，因此在药品中比例趋增。

自1982年全世界第基因重组新药“人胰岛素”在美国上市以来，美国现已有近百基因工程重组生物技术药物获FDA批准上市。

基因工程是新世纪的沿技术基因工程，或称DNA（RNA）重组，是指对不同生物的基因，根据人们的意愿，是在生物体外进行基因切割、拼接和重新组合，再转入生物体内，产生出人们所期望的药物（如白介素），或改变生物的遗传特征（如转基因豆）等。

基因工程的大体步骤是这样的：如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片段连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型，这基因工程一般包括四个步骤：1.取得符合人们要求的DNA片段，即“目的基因”；2.构建基因的表达载体；3.将目的基因导入受体细胞；4.目的基因的检测与鉴定。

对其它相关学科的深入了解,更重要的是要掌握学科之间的结合和穿插。

科学家们相信,高科技的突飞猛进,信息技术的成熟和极大普及,正在孕育并将人类推向一个崭新的生物经济时代。

从20世纪50年代初到70年代初这20年中,人们并未意识到自己将不会再生活在工业经济中。

当人们最终明白旧经济已离我们而去时,信息经济这个名称才终于赢得了大家的认可。

如同其它事物的发展,所有的经济形式都有始有终,因此我们可以看到信息经济将在几十年之后结束。

接着人们将迎来下一个经济时代:生物经济时代。

世纪之交,世界新兴生物技术迅猛发展,成为当今新技术革命的重要标志之一。

利用生物技术开发出的各种产品,已广泛地应用到社会生活的许多方面。

在2000年5月22日出版的美国《时代》周刊上,有人预测:人类社会在经历了农业经济时代、工业经济时代和现在的信息经济时代后,“人们将迎来下一个经济时代:生物经济时代”。

比尔·盖茨预言:“超过我的下一个世界首富,应该来自于基因领域。

”科学界遍认为，生物技术和信息技术的发展将成为21世纪关系国家命运的关键技术。

基因工程的研究会在各个领域对人类社会产生深远的影响。

这些影响表现在以下几个方面：一、基因工程对医疗领域的影响。

在生物医学领域，许多疾病的发生与基因有关，但目前的分析技术还无法达到基因水平。

利用基因芯片则可检测出疾病的遗传倾向并作出准确诊断，由此影响整个医疗模式，特别是制药工业，将开发出很多基因水平的药物。

改进对疾病的诊断；及早检测出由遗传因素导致的疾病；合理的药物设计；基因疗法以及对药物的控制：药物基因组学“习惯药物”。

人类基因组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．有助于研究人员寻找诸如脆弱的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。

分子医学的新时代已经开始显现。

这个新时代的特点不是治疗疾病的症状。

而是寻找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，设计新的治疗机制、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。

人类基因治疗是目前生命科学的热点问题，可能从来没有一个问题像基因治疗那样如此受到人们的注意。

人类基因治疗是有意改变人体活细胞的遗传物质以预防或治疗疾病。

体细胞基因治疗是改变身体已分化细胞DNA的程序，这些细胞没有能力将这种改变传递给下一代。

生殖系基因治疗是改变生殖细胞的程序，这些细胞能将改变传递给下一代。

人类体细胞基因治疗就是人类疾病的基因校正，其方法有三：①体外法：将病人的细胞取出，在体外加入正常基因校正细胞，在将校正后的细胞放回到病人体内，使新的功能得到表达，治疗疾病。

目前批准的100多个基因转移临床方案是采用这种方法。

②原位法：将新基因直接引入病人疾病部位（如癌块、肺树内膜等），可用病毒宿主或裸露的DNA引入。

③体内法：将宿主注入血流，将治疗性基因以安全有效的方式带至组织，目前尚未研制成功。

二、基因工程对农业、畜牧、养殖的影响。

利用基因工程，可以得到抗病虫害和耐旱的农作物；体质、生殖力和抗病力更强的牲畜；更有营养的农产品；生物杀虫剂：掺到食品里的可食用维生素；烟草等作物的环保新用途。

认识植物和动物的基因组，将使我们培育出更强壮、更抗病的动植物，降低农业成本并且为人类提供更有营养、不含杀虫剂的食物。

人们已在农业领域开始使用生物工程种子种植抗病、抗旱并且几乎不需要施加杀虫剂的农作物。

由于农作物和牲畜更加健康，农民能够增加产量和减少浪费。

利用基因工程，可以为人类提供质量更高、数量更多的食品。

但目前，对转基因生产出的食品的安全性问题还存在一些不同的看法，这需要继续对转基因食品的研究，以求早日解决这类问题。

转基因技术进入21世纪农业领域的趋势是无法逆转的。

转基因技术在农业上的应用，最根本的目的就是解决日益膨胀的地球人的吃饭问题。

三、基因工程对社会科学的影响。

基因工程与通常的研究计划不同，后者似乎仅在应用时才发现与价值问题有关，而它本身就与许多价值问题纠缠在一起。

因此，人类基因组计划包含着一个子计划，称为人类基因组计划的伦理、法律和社会影响（ELSI）。

1.基因工程使我们能够在有办法预防、治疗、治愈很早就能预测的疾病，若发现一个青少年有疾病的基因，他在40时或以后发病，那么现在他们生病了吗？他们是病人吗？说他们是病人可能会使他们难以找到工作或被追缴纳更高的保险费。

这些携带者似乎处于健康人与病人的中间状态，所以要求我们重新审议健康和疾病的定义。

2.基因工程以及基因知识的应用不应该给病人、当事人、受试者以及利益相关者造成伤害，应该有利于他们，在利害均存在时应权衡利害得失，对造成的损害要给予赔偿。

无论在基因研究，还是在基因知识的应用是都必须坚持知情同意或知情选择原则。

对于可能携带不利基因的任何人，都应公正对待，不得歧视。

保护个人和家庭的基因隐私。

3.克隆技术有很大的实用价值。

现在的问题是，能否将克隆技术移用于"人"？在人的克隆问题的争论更激烈，涉及社会伦理问题也更突出。