转基因技术的前沿发展

转基因技术的前沿发展徐玮09经济3班200931060329摘要：现今转基因技术广泛应用在植物、动物以及食品药品方面的研究，为人类带来了巨大的边际效益，尽管人们对于使用它仍然存有疑虑，但却不可否认的是它确实为人类带来许多方便。往后，转基因技术的的发展方向以及仍然存在的问题是我们的关心所在。关键词：转基因、应用、发展、问题21世纪我们国家进入了飞速发展的时代，在各国纷纷出现经济危机的今天，我们国家始终以腾飞的经济走在世界前端。但是经济的发展却不代表技术的发展。相当比例的公众对生物技术的应用未能作出价值评价结果发现,有相当高比例的公众对所提及的生物技术的七项应用的四方面的价值评价作出“不知道”的回答,即未作价值评价,这意味着他们对生物技术应用的态度还没有形成,也表示公众对生物技术的应用缺乏认识和了解。相比之下,公众总体上对生物技术在食品生产、农作物种植和克隆人体细胞方面的态度更为明确些,这显然与生物技术在这些方面的应用与公众的现实生活更为接近有关。另外，公众对生物技术在各个领域的应用有着相当一致的评价。此外,除了对克隆人体细胞和基因测试的道德接受性和鼓励发展的肯定评价稍低,公众在对生物技术应用的有用性、道德接受性、及鼓励发展三方面的评价也相当一致。因而他们对生物技术应用风险的态度还不稳定但是，转基因技术的应用发展却还未停止。它并不会在人们的误解和猜疑中消逝的重要原因就是因为它对于人类来说仍然是巨大的利益财富，而这依赖于我们对它的应用范围和应用方向，也就是将来转基因技术的前沿发展方向。1、转基因技术现今的主要应用基因技术泛指运用基因工程原理和科学的各类技术。基因工程（geneticengineering）是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性和结构、功能等，从而获得新品种，生产新产品，是一种研究基因的结构和功能的有力手段，也是研究生物的基因功能、基因调控和代谢的重要方法。先进转基因技术的主要应用范围在：1、1转基因植物植物转基因技术从总体上可划分未两个部分，即外源DNA的导入与转基因植株的鉴定。1、1、1外源DNA导入外源DNA克隆并经载体质粒构建后，就可导入受体细胞了。迄今用于外源DNA导入的方法主要分为两类:①载体介导法。如农杆菌介导法、病毒介导法、噬菌体介导法和脂质体法等。②DNA直接摄取法。如聚乙二醇（BC0）转化法、电击法、基因枪法、花粉管通道法、激光束法、纤维注射法、超声波冲击法、子房注射法及浸胚法等。其中农杆菌介导法、基因枪法、电击法、聚乙二醇法及花粉管通道法较为常用。1、1、2转基因植株的鉴定植物细胞经外源DNA导入后，需要进行转化细胞和非转化细胞的选择。人们主要采用将标记基因与目的基因构建在同一植物的表达载体上一起转入植物，这一标记基因用于转化细胞的筛选。常用的标记基因是卡那霉素抗性（Knar）基因，它也是植物转化中的第一个标记基因。进行选择培养时，在培养基中加入一定量的卡那霉素（Km），凡转入外源DNA的细胞，因连锁着Knar所以具有Km抗性!可分裂成活，进而分化成苗；未转入外源DNA的细胞，不具Km抗性，不能正常分化得到的抗Km植株，可通过Southern分子杂交法和Western印迹法对其基因组DNA和转化基因所表达的蛋白质进行进一步检测和确证。最后转基因植株必须移栽于大田，进行田间鉴定，不仅对改良性状还要对其它农艺性状进行全面调查，还选出综合性状优良的株系。1、2转基因动物1、2、1显微注射法在显微镜下，用一根极细的玻璃针（直径1~2μm）直接将DNA注射到胚胎的细胞核内，再把注射过DNA的胚胎移植到动物体内!使之发育成正常的幼仔。用这种方法生产的动物约有十分之一是整合外源基因的转基因动物。1、2、2体细胞核移植方法先在体外培养的体细胞中进行基因导入，筛选获得带转基因的细胞。然后，将带转基因体细胞移植到去掉细胞核的卵细胞中，生产重构胚胎。重构胚胎经移植到母体中，产生的仔畜百分之百是转基因动物。1、3转基因食品转基因食品的定义：以转基因生物为食物或为原料加工生产的产品，便是转基因食品。转基因生物集高效优质、抗逆与一体!获得大多数科学家和消费者的认可。同时转基因食品的安全性问题，也引起全世界范围内的关注，成为争议的焦点。1、3、1转基因食品的优越性转基因食品、生物倍受青睐是因其具有卓越的品质：①转基因动物能提高生产能力。将外源基因导入家，能够使家畜体重增加、饲料增效、产奶量提高、减少脂肪以及改善肉质，并且降低生产成本，这将显著地促进畜牧养殖业。②转基因动物能增强抗病能力。通过基因转移$增强猪对疾病的抵抗力，是一个很有前途的研究领域。人乳肝褐质具有抗菌性、运载铁的能力及其它医学特性，如果将人乳肝褐质基因（HI）注入牛的卵子内。然后再把这些牛卵移植至宿主动物（发情母牛）子宫内，就可在宿主动物的后代身上获得很好的效果。目前己有携带N基因的16头小牛出世。这些奶牛具有较强的抗菌能力，人们可望从这些奶牛的牛奶中提取人乳肝褐质。③转基因动物能生产生物医学产品。遗传学家创造出第一批携带有人类血红蛋白基因的猪，血红蛋白在血红细胞中具有运输氧的功能。此外，转基因动物还能产生许多对人类有用的物质，例如，从转基因羊的奶中获得治疗肝脏衰竭和肺气肿的抗凝蛋白酶。作为研究人类遗传疾病的模型转基因动物可被广泛用于生物医学研究，包括血液、消化和呼吸系统的研究。因为猪与人具有许多生物学上的相似性，在某些情况下，用猪作动物模型来研究人类某些遗传疾病比用其它试验动物更合适。转基因工程除生产转基因食品外，还能生产特殊用途的物质。如人体血浆、人体蛋白、甲、乙肝疫苗等。!总之，生物工程随着研究的进一步深入，将能有效避免生物原来的不利性状，广集其它生物优点，创造出满足人类健康安全的食品，生产出不同行业和不同需求的物质。2、对转基因技术的态度由上可知，转基因生物技术的开发和应用是人类智慧的产物，人们在利用生物技术造福人类的同时，也可能带来意想不到的安全问题，尤其是转基因生物技术的滥用对生物多样性、生态环境及人体健康均可能构成危险或潜在的风险，即生态风险问题。2、1转基因生物的生态风险主要表现在2个方面：①转基因生物对生态环境可能造成的危害。转基因生物作为一种特殊的外来物种，其本身具有固定的遗传性，在其环境释放和大规模的商业化生产中，极有可能因为基因逃逸和基因漂移而形成新的杂交物种,或者因为/基因污染0而破坏本土的原始基因库,从而导致本土的原生物种资源的丧失,并进一步使整个生态环境产生变化。具体而言,转基因生物对生态环境可能造成的危害可以分为：对自然生态环境造成的危害和对农业生态环境造成的危害。②转基因生物对人类健康可能造成的危害。转基因食品潜在的风险主要包括：毒性问题、抗药性问题和过敏性反应问题等。具体表现在以下的方面：转基因生物作为食品进入人体，很可能出现某些毒理作用和过敏反应；转入食品中的生长激素类基因可能对人体生长发育产生重大影响,有些影响需要经过长时间才能表现和监测出来；转基因生物使用的抗生素标记基因可能使人体对很多抗生素产生抗性；转基因微生物可能与其他生物交换遗传物质，从而产生新的有害生物或增强有害生物的危害性,以致会引起疾病的流行。2、2相关国际立法评析随着转基因生物技术的不断发展,对转基因生物生态风险的预防和控制也变得越来越重要。各个国家和地区通过制定一系列的法律和法规,采取有效的预防和控制措施,对转基因生物技术及应用进行监管。2、2、1美国和欧盟的相关立法。由于不同国家和地区对转基因生物安全的理解和界定不同,相应地在转基因生物安全的监管方面所采取的原则和态度也就不同。国际上对转基因生物安全的管理模式主要分为两种:①以美国为代表的宽松派,认为现代以转基因技术为代表的生物技术与传统的生物技术没有本质性的差别,因此对转基因生物及其产品态度比较温和,认为只要在科学上不能证明转基因生物存在危害性,就不能对其加以限制。因而在立法上就采取实质等同性原则。美国对转基因技术采取宽松态度的原因在于,美国的转基因技术水平在世界上处于领先地位,可以通过以拥有转基因技术上的优势来垄断国际市场,进而追求较大的商业利润。②以欧盟为代表的严谨派,认为以转基因技术为代表的生物技术存在潜在的危害性,只要不能够完全否定其危害性,就必须对其加以限制,并在立法上采取风险预防原则和事先知情同意原则。这是基于两个方面考虑:一是生物技术的应用可能引起的风险;二是最终产物及其安全性。由于欧盟国家对生物技术采取严格的态度,因此其在对转基因生物产品的管制理念、管制方法和对消费者知情权的态度方面与美国形成了鲜明的反差。而美国与欧盟作为两大重要影响源，他们对待转基因技术应用的态度恰恰可以左右普通百姓的的观点，因而作为重要观点写出。3、转基因技术的其他相关方面的应用例子3、1生态地产中的转基因技术作为生态地产而言，基因技术的应用可以从最基础的转基因植物开始。转基因植物是基因组中含有外源基因的植物。它可通过上述原生质体融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程技术获得，有可能改变植物的某些遗传特性，培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等的作物新品种。由于动物的种系繁殖相比植物而言要复杂很多，而且往往要涉及到伦理和道德问题，因此，目前基因技术在房地产业中最合适的应用应该还是先从植物入手。而作为一个产业，房地产必然要考虑的是经济问题。新科技的引入需要涉及知识产权，专利，技术设备材料等等方面，那么基因技术的经济成本显然将成为值得考虑的问题。不可否认，基因工程在上游阶段，即基因功能研究，基因筛选等确实需要大量的投入，然则这些若作为上游产业链的成本往往计算在其他领域，尤其是科研领域和下游生物制药等同类领域中，房地产业只是其下游产业之一，而且没有绝对的需要程度，因此将不会承担主要的成本支付。回到现在的基因技术应用现状，比较典型的例子是转基因作物。纯经济角度而言，基因技术的应用对于房地产业发展具有新的推动作用。3、2生产制浆造纸原料上的基因重组技术基因改良造纸原料的目的:减少造纸原料中的木素含量,尽可能增加纤维素的含量,以提高造纸原料的利用率,缩短树木成材的年限。美国密歇根工业大学姜立泉实验室经过12年的努力,终于发现一种通过基因改造的方法减少树木木素含量的方法:使用一种称之为反义技术控制木素合成的基团Pt4CL1,令其处于“抑制状态”,其结果取得了转基因树木。该基因杨树比对照杨树的木素含量降低了45%,而纤维素含量增加了15%,并发现该树木生长快,树高比对照树高出30%。另外,英国的Zencea公司、比利时的Elserive科学公司以及法国的生物细胞研究中心都成功地利用转基因工程研制出了更加适合制浆造纸的造纸原料。4、结论21世纪，世界各国都将生物技术特别是转基因技术确定为其经济和科技发展的关键技术，而包含转基因技术的转基因食品的发展更是有着广阔的前景。随着经济发展全球化趋势的日益明显和加速，迫切需要国际组织协调各国政府!建立一个科学的，系统的适合所有生物技术食品的安全评价框架，用国际标准和相关规则去引导转基因产品的开发。生产和销售，确保转基因食品食用安全和生态环境安全，从而使该类食品的管理和监督工作国际化。相信不久的将来转基因这项新兴生物技术，将把更多利于健康、富有营养和保健功能的转基因食品奉献给人类。参考文献：1、卢占军，陈眷华，刘敏跃，转基因技术极其应用（J）,饲料工业,2004,25(12):58~63；2、杜珍媛，转基因生物技术的生态风险及对策研究（J），安徽农业科学,2010,38(19):9961~9964；3、吕澜，林良夫，公众对生物技术应用价值的评价（J），科技通报，2007.1，23（1）；4、施堃,施建刚，基因技术在生态地产中的应用和前景（J），2010.6，33（6）：456~4585、