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《科学大众》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

创办于1937年,是我国创刊最早、影响最大的科普刊物之一。现由江苏省科技厅主管、江苏省科协主办。70多年来,杂志秉承“科学大众化、大众科学化”的宗旨,矢志不渝地为提高中华民族特别是青少年科学素质服务,影响了一代又一代中国人,得到了毛泽东、周恩来等党和国家领导人的肯定。

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基因制造“怪”生物

2008-12-23 23:19:34

  你去参观一个农场,发现那里的动物稀奇古怪:绵羊长着人的心脏,山羊会吐蜘蛛丝,奶牛个头是普通牛的3倍,而猪则会在黑暗中发光!

  医院里,你去看病,发现医生开的药方不再是以往那些味苦的药,而换成了各种美味食品:吃几个西红柿就可以预防乙肝,吃根胡萝卜会预防腹泻,喝杯羊奶可以治感冒……

  你在进餐时,发现煮出来的马铃薯居然有牛肉的味道;清炒的青椒带有猪肉的味道;拿起一个红彤彤的苹果轻轻咬一口,咦?酸酸甜甜的果汁中竟溢出一股浓浓的乳香……

  这些已经或者即将成为活生生的现实。这种种神奇都得益于一种神奇的现代造物术——转基因技术。

  转基因就是把一个物种的基因“嫁接”给另一个物种,以得到混合有不同物种基因的生命体,而这种生命体在成长过程中就会产生提供基因的物种的某些特点。

  比如说,草莓是我们喜爱吃的水果,不过它特别怕冷,也不宜长时间冷藏。科学家发现,北极有一种比目鱼能抗寒冷,在它体内有抗冻蛋白的基因。如果将这种基因引入草莓,这种转基因草莓不仅能在白霜笼罩下硕果累累,而且在冷库长期保存,拿出来仍会是新鲜的,口感也没有什么变化。

  由于转基因技术可以使基因在动物、植物、微生物甚至人之间“搬家”,所以转基因技术的直接成果就是产生新的物种。比如,让土豆有牛肉的香味,让小麦的根须结出花生,从母猪身上挤出牛奶,都可能变为现实。

  科学探索的过程

  1981年,人类第一次成功地将外源基因导入动物胚胎,开创了动物转基因改造技术。

  1982年,世界上第一只转基因动物——“巨鼠”诞生。科学家把大白鼠的生长激素基因导入到小白鼠的受精卵里,再将这一受精卵导入到一借腹怀孕的母鼠体内,结果生下来一个比正常小鼠体格大1倍的“巨鼠”。

  1983年,世界第一株转基因植物在美国圣路易斯诞生。

  1994年,世界上第一个商品化的转基因食品是被美国政府批准的转基因延熟西红柿。科学家首先将一种能抑制西红柿体内软化酶的基因移植到西红柿细胞内,培育成了耐贮转基因延熟西红柿。它的生长期比普通西红柿长一周,可一直长到变红至成熟,达到预期的糖分和酸度再采摘。这样的西红柿可被运输到美国各地而不腐烂。

  菜篮还是药铺

  第一次绿色革命使世界食品的产量在20世纪后30年内增加了2倍。科学家通过杂交育种等手段,大大提高了农作物产量。如今,转基因技术使人类面临第二次绿色革命。

  到2007年年底,全球转基因作物已达120多种,种植面积超过4 400万公顷。全球实现商业化的转基因作物种植面积已达9 000万公顷。至今,全世界已经有近50多个国家开展了转基因植物田间实验,已培育出了抗病毒、抗除草剂、抗虫和富含高蛋白的各种农作物品种。

  现在,人们对转基因食品已经不陌生了。转基因大豆、转基因玉米、转基因油菜等经过基因改良的农作物已经批量生产。越来越多的转基因蔬菜充实我们的菜篮子,含有动物脂肪的蔬菜和能提供多种维生素的水果将占据我们的餐桌,一种转基因食品就足以保障你一天所需的营养。

  转基因植物还可以成为我们治病防病的灵丹妙药。假如你生病了,无须打针,也用不着吃药,只要吃上几种蔬菜、水果就行。

  利用转基因植物生产疫苗是近年来生物技术领域发展的热点,并且取得了突飞猛进的进展。科研人员通过培育转基因植物西红柿、马铃薯、大豆、花生、莴苣、胡萝卜、白三叶草、紫花苜蓿、玉米、海带、香蕉、羽扇豆等,研制出一些新型口服疫苗。这些疫苗将来有望用来预防胃病、乙肝、肺结核、霍乱、麻疹和疟疾等疾病,并可能对预防癌症也有一定的效果。

  中国农科院生物技术研究中心经过10年研究,培育出了抗乙肝转基因西红柿。从此,预防乙肝不用打针,只要吃几个西红柿就行。抗乙肝西红柿与普通西红柿口感一样酸中带甜,不但可以直接食用,还可以榨成汁或炒菜吃,对人体没有任何毒副作用。它虽不能治愈乙肝,但一年只吃几个,就完全能代替注射乙肝疫苗。

  药厂与器官库

  有些人容易将转基因动物与克隆动物混淆,其实两者是不同的两个概念。克隆是一种无性繁殖,而转基因动物的研制是将外源基因通过显微注射等方法导入到另一种动物受精卵的原核中,然后再把注射后的受精卵移植到受体母体内,让其发育成转基因动物。克隆的价值在于它的理论意义,因为它突破了有性生殖的框架,证明高等动物也可以由无性生殖来繁衍。转基因的意义在于它的经济价值,因为它可以用来大量廉价地生产原来很珍贵的药物。转基因动物可说是天然的、无公害的“动物药厂”。例如,我们向羊受精卵里注射人类凝血因子基因,所得的转基因羊就可能在乳汁中制造大量人类凝血因子蛋白,提取出来就可以用于治疗血友病。

  利用转基因动物生产蛋白质造药,是全新的生产模式。与细菌、细胞等生物工程制药相比,它有明显优势:转基因动物的乳汁,收集方便,且不损伤动物;而生产出来的蛋白质,已经过动物体内加工,不必再进行后加工,因而成本低。

  以往,美国每年要有600万人供血,才够本国血友病人所需的凝血因子,而以后只要2头转基因牛就可代替。如果有300万头转基因猪,就可让全人类用血再无后顾之忧——再也不用从人类自己身上抽取血液了,也不用担心输血会感染上艾滋病等传染病。

  另外,转基因动物还将是人类最好的“器官库”,它可提供从皮肤、角膜,到心、肝、肾等几乎所有的“零件”。让器官移植专家有充分施展才华的机会,让体内部分“零部件”出了故障的病人重获新生的希望。

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