国内外基因工程的发展现状及展望

国内外基因工程的发展

现状及展望

集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）

国内外基因工程的发展现状及展望

学号：姓名：王雪班级：生物工程1003班

摘要：从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术，经过30多年来的进步与发展，已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言，生物学将成为21世纪最重要的学科，基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。本文主要介绍了现阶段国内外基因工程的发展状况及未来的展望。

关键词：基因工程国内外发展展望

一．基因工程的成果

1.工程在农业生产中的应用

农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量，改善品质，增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。由于植物病毒分子生物学的发展，植物抗病基因工程也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中，在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状，通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力，已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面，也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战，耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长，从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来，导入植物体可获得转基因植物，目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。随着生活水平的提高，人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明，利用基因工程可以有效地改善植物的品质，而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域，近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展，如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因，成功地导入到马铃薯中，培育出高蛋白马铃薯品种，其蛋白质含量接近大豆，大大提高了营养价值，得到了

农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。

1.1.基因工程在国外农业中的应用现状

从20世纪80年代每个科学家获得第一株转基因植物到现在的十几年时间内，农业生物技术的发展日新月异，大量的转基因植物进入了大田试验，有不少转基因作物被批准进入商品化生产。农业生物技术的研究主要集中在美国、加拿大和欧洲的一些发达国家以及南美和亚洲的一些国家。从1987年到1999年1月，美国共批准4779项基因工程作物进入大田试验。从基因工程作物大田试验的种类来看，试验次数最多的是抗除草剂的基因作物，其次是抗病虫害的农作物；从作物品种来看，已经进入大规模测试的农作物有玉米、土豆、番茄、大豆、棉花、瓜类，水稻、小麦等已进入中型规模的大田试验。至1999年，转基因玉米、番茄、土豆、棉花、大豆等均已批准进入市场。据统计，全球消费的农产品中，大豆的60%、棉花的40%、玉米的30%都是经过基因工程改造过。

目前，在国外推动基因工程在农业中应用的主导力量并不是政府，而是公司。由于基因技术的巨大潜力和诱人的盈利前景，使一些有远见的大公司纷纷投入巨资从事这一领域的研究与开发，并在一定程度上形成了由少数大公司对这一领域的技术成果垄断的局面。着名的大公司有：美国的孟山都、制药业巨头诺华公司和英国与瑞典合资的阿斯特拉-捷利康公司。

1.2、基因工程在我国农业中的应用现状

我国的“六五”、“七五”、“八五”攻关项目和国家科委863计划都将基因工程在农业中的应用作为重点支持项目，我国有100多个实验室在从事这项研究工作。其中最有影响的是“北京大学蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室”和“中国农业科学院生物技术中心”

总体来说，我国农业基因工程研究的进展是非常迅速的，1997年共有55项转基因申请，经批准环境释放31项，中间试验10项，商品化生产4项；1998年，申请数达到68项，批准环境释放10项，中间试验39项，商品化生产2项。但基因工程在我国农业中的应用还局限在经济作物，如番茄、烟草等方面，大田作物只有水稻和棉花取得了突破，其中抗虫棉花已经进入商品化生产。1999年种植面积达到100万亩左右。

从商业价值来看，最有前景的是大田作物的转基因技术，特别是水稻、小麦等粮食作物的转基因技术。因为吃饭问题始终是人类必须面临的问题，我们必须增加粮食作物的单位面积产量，才能在地球有限的耕地上生产出更多的粮食，以便满足人口的不断增长的需要。根据世界粮农组织统计，1998年世界粮食的总产量为19.62亿吨，比1985年有较大幅度的增长，但人均粮食占有量却从1985年的415公斤降到360公斤。世界粮食库存量同消费量的比例降到14%，已低于世界粮农组织确定的保证世界粮食安全最低水平的17%-18%。对于我国这样一个人多地少的国家来说，粮食安全更加重要。全世界每年粮食贸易总量只有2亿吨左右，假如我国粮食欠收1/3左右话，我们必须全部买下这些粮食。这将是多么恐惧的事情！因此，我国政府历来十分重视粮食生产。在所有的粮食作物中，水稻的产量占40%左右，是最重要的粮食品种。

2.基因工程在医学上的发展

目前，以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一，发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上，基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子，在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。目前，应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试，并进入临床验证阶段；专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制，它可有目的地寻找并杀死肿瘤，将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂，最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒，修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中，是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。

2.1、基因工程制药