基因工程應(yīng)用的探究

付晴安

摘 要：基因工程已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等諸多領(lǐng)域，轉(zhuǎn)基因技術(shù)在改良農(nóng)作物品質(zhì)、創(chuàng)新醫(yī)藥研究、改善自然環(huán)境等方面展示出了美好的前景，但在自然生態(tài)平衡與人體健康等方面也存在一些不確定影響。

關(guān)鍵詞：基因工程應(yīng)用；轉(zhuǎn)基因技術(shù)；探究

引言

煙草中含有尼古丁本是人類健康的殺手，卻可以改造成生產(chǎn)醫(yī)用蛋白的植物；噴灑除草劑時，只殺死田間雜草而不損傷農(nóng)作物；新鮮番茄的儲存期可延長1～2個月；干擾素、乙肝疫苗等基因工程藥物的批量生產(chǎn)，這些都不再是奇思妙想，而是基因工程帶給人類的福音。文章從基因工程應(yīng)用對人類的積極影響和可能存在的消極因素兩方面進行探究。

1 基因工程應(yīng)用的積極影響

基因工程的應(yīng)用，在人類解決“糧食短缺”、“環(huán)境污染”、“攻克不治之癥”等問題方面已取得了一些重大成就，正在發(fā)揮著越來越重要的積極影響。

1.1 改良品質(zhì)提高產(chǎn)量，解決糧食短缺

基因工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用是最為廣泛和成熟的，已經(jīng)被認為是目前全球提高糧食產(chǎn)量、提升糧食品質(zhì)和消滅貧困的重要途徑。基因工程也為培育出抗病蟲害、抗旱、抗?jié)场⒖箛篮⒏弋a(chǎn)量等優(yōu)質(zhì)的新品種提供了技術(shù)手段。

1.1.1 抗蟲轉(zhuǎn)基因植物。使用抗蟲基因防治蟲害，已成為防治農(nóng)作物害蟲的發(fā)展趨勢。目前常用的抗蟲基因源有蘇云金桿菌（Bt）、蛋白酶抑制劑、植物凝集素以及淀粉酶抑制劑等。近幾年，科學(xué)家還在研究利用昆蟲神經(jīng)激素基因來防治害蟲。目前獲得的抗蟲轉(zhuǎn)基因植物已經(jīng)有幾十種，主要有棉花、水稻、玉米、小麥、煙草、馬鈴薯、番茄、大豆、蘋果等，其中有些已進入大田實驗，有些已進行商業(yè)化生產(chǎn)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)不僅避免了大量使用農(nóng)藥造成的環(huán)境污染，也減少了農(nóng)藥對人體健康的損害，降低了生產(chǎn)成本。

1.1.2 抗病轉(zhuǎn)基因植物。許多栽培作物自身缺少抗病毒基因，轉(zhuǎn)基因技術(shù)為培育抗病毒植物品種拓展了新途徑。目前已經(jīng)獲得了抗病毒的轉(zhuǎn)基因小麥、甜椒和番茄等多種作物，極大地降低了這些植物的病害率，提升了農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)，提高了土地的利用率。

1.1.3 抗逆轉(zhuǎn)基因植物。利用調(diào)節(jié)細胞滲透壓的基因來提高農(nóng)作物抗旱、抗鹽堿能力，培育抗干旱、耐鹽堿等抗逆性能良好的農(nóng)作物，提高鹽堿、干旱土地的農(nóng)作物產(chǎn)量，以緩解全球因人口增長和環(huán)境惡化造成的土地緊張問題。將抗除草劑基因?qū)氪蠖埂⒂衩椎绒r(nóng)作物中，在噴灑除草劑時，只會殺死雜草而不會損傷農(nóng)作物。

1.1.4 改良植物的品質(zhì)。隨著人們生活水平的提高，人們已不僅僅滿足于吃飽，而是要講究營養(yǎng)。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，科學(xué)家將富含賴氨酸的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胗衩祝褂衩椎馁嚢彼岷刻岣吡?0%，極大地提高了其營養(yǎng)價值；應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，甚至可將新鮮番茄的儲存時間延長1～2個月，目前這種耐儲存番茄已進行商品化生產(chǎn)，轉(zhuǎn)基因技術(shù)已經(jīng)進入了人們的日常生活。

1.2 改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)，調(diào)控營養(yǎng)結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)基因技術(shù)的運用能將牛分泌的乳汁中乳糖含量降低，而其他營養(yǎng)成分不受影響，很好地解決了有些人特別是嬰兒食用牛奶后對牛奶中乳糖不消化，或食用牛奶后出現(xiàn)過敏、腹瀉、惡心等不適癥狀的問題。

1.3 開創(chuàng)醫(yī)藥新研究，提高大眾健康水平

1.3.1 基因工程藥物異軍突起。基因工程制藥不僅具有獨特的優(yōu)勢，發(fā)展速度也很快。目前通過DNA重組技術(shù)已大量高效地生產(chǎn)出多種人類蛋白藥物，如胰島素、干擾素、白細胞介素、人生長激素、紅細胞生成素、腫瘤壞死因子等，基因工程藥物的研究為人類戰(zhàn)勝多種疑難疾病提供了有力的武器。

1.3.2 基因治療曙光初照。基因治療是將正常基因?qū)牖颊唧w內(nèi)，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病的目的。目前，基因治療是世界上治療遺傳疾病的最有效的方法。用于基因治療的基因包括三類，第一類是從健康人體內(nèi)分離得到功能正常的基因，用以置換病變基因，彌補病變基因帶來的生理缺陷。這類基因常用以治療各種基因缺陷型遺傳疾病如地中海貧血病和血友病等；第二類是反義基因，主要用于治療獲得性分子疾病。通過反義基因產(chǎn)生的mRNA分子，與病變基因產(chǎn)生的mRNA進行互補，從而阻斷非正常蛋白質(zhì)的合成；第三類是自殺基因，這是一類編碼可以殺死癌變細胞的蛋白酶基因。目前應(yīng)用基因治療在對惡性腫瘤、血友病、ADA缺乏癥、艾滋病、糖尿病和各型肝炎等疾病的治療中已取得了重大進展。

1.3.3 基因芯片診斷成為研究熱點。與傳統(tǒng)檢測方法相比，基因芯片在臨床診斷方面具有明顯的優(yōu)勢。它不僅能在早期診斷中發(fā)揮作用，還可以在一張芯片上，同時對多個病人進行多種疾病的檢測；使用基因芯片還能從分子水平上了解疾病。正是這些優(yōu)勢使得醫(yī)務(wù)工作者能夠在短時間內(nèi)獲取大量的疾病診斷信息，從而確定正確的治療方案。基因芯片診斷憑借其高效、快速、自動化等特點，將成為現(xiàn)代化醫(yī)療診斷的一項新技術(shù)，并成為學(xué)術(shù)界的研究熱點。

1.4 改善自然環(huán)境，為環(huán)境保護提供新手段

工業(yè)生產(chǎn)帶來了很多環(huán)境問題，20世紀80年代基因工程技術(shù)就開始應(yīng)用于環(huán)境保護，目前科學(xué)家已培養(yǎng)出了能夠降解塑料、農(nóng)藥、防治重金屬污染、清除石油污染等的基因工程菌。經(jīng)基因改造的楊樹在生長過程中，可清除土壤、地下水中重金屬的污染，將可分解石油成分的基因工程菌接種到海灘，可清除海灘的原油污染，其清除速度比天然細菌快得多。[1]

2 基因工程可能存在的不利影響

目前由于缺乏大樣本的科研數(shù)據(jù)和長時間的驗證，人們對轉(zhuǎn)基因生物可能存在的潛在危害或風險還知道得很少，因此，人們對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用還存在一些質(zhì)疑與顧慮。

2.1 轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題

很多經(jīng)基因改造的農(nóng)作物和動物都經(jīng)過加工成為食品，轉(zhuǎn)基因食物已逐漸走進了人們的生活。雖然食物中的轉(zhuǎn)基因本身并無安全性問題，但由于機體內(nèi)生物化學(xué)變化紛繁復(fù)雜，有些反應(yīng)需要經(jīng)過很長時間才能表現(xiàn)出來，甚至有可能經(jīng)歷幾代才能監(jiān)測到。人們擔心轉(zhuǎn)基因食品可能對人體產(chǎn)生某些毒理作用和過敏反應(yīng)，例如，轉(zhuǎn)入的生長激素類基因就有可能對人體生長發(fā)育產(chǎn)生重大影響，所以目前社會上還有許多人抵制轉(zhuǎn)基因食品，甚至有些國家還完全禁止轉(zhuǎn)基因食品的播種與生產(chǎn)。

2.2 對生態(tài)環(huán)境的不利影響

轉(zhuǎn)基因生物具有自然生物所不具備的生存優(yōu)勢，這些生物釋放到自然環(huán)境后有可能會打亂物種間的競爭關(guān)系，進而破壞原有的生態(tài)平衡。另外，目前的生物技術(shù)還無法準確預(yù)測轉(zhuǎn)基因生物體及其代謝產(chǎn)物的表現(xiàn)形態(tài)和潛在不利影響，因此也難以提出相應(yīng)的防范策略。

2.3 對倫理道德的影響

倘若基因克隆技術(shù)應(yīng)用到人類自身，將會打破傳統(tǒng)的傳宗接代的模式。父子、夫妻等基本的倫理關(guān)系會變得模糊不清，家庭成員關(guān)系將出現(xiàn)混亂，現(xiàn)有的社會秩序會被打亂，進而使人類現(xiàn)有的意識形態(tài)、法律制度、宗教信仰變得無所適從[2]，人類道德文明將受到威脅。

3 結(jié)束語

基因工程的廣泛應(yīng)用為人類社會帶來了巨大的變革，轉(zhuǎn)基因技術(shù)的影響已經(jīng)深入到人類生活的各個方面，而且對促進全球經(jīng)濟發(fā)展以及增進人類健康方面必將發(fā)揮越來越大的作用。我們在分享基因工程為人類帶來豐碩成果的同時，也不能忽視它可能存在的潛在的危害，對待基因工程的應(yīng)用要趨利避害，不能因噎廢食，應(yīng)該不斷探索，使基因工程技術(shù)能為人類創(chuàng)造出更高的價值。

參考文獻

[1]黃志良.基因工程的應(yīng)用及其安全性管理[J].生物學(xué)雜志，2001，18（3）：32-35.

[2]張軍梅.基因工程技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其對人類社會的影響[J].北京農(nóng)業(yè)，2011，36：11-12.

[3]孫毅.基因工程的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用前景[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2010，35（20）：146-147.