生物工程的光芒: 设计新的生物物种可能吗
利用基因工程和蛋白质工程技术,人类不仅已经可以在分子水平上以微生物、植物、动物本身等不同种属之间的基因进行随意的剪切拼接,而且来源不同的微生物、植物、动物和人类之间的基因也可以任意地重组传递,甚至还可以按照自己的意愿设计合成新的蛋白质。
从技术上讲,设计出新的生物物种是完全可能的。根据物种的不同概念,甚至有的人认为目前的基因工程和蛋白质工程技术所取得的成果,实际上已经接近于设计出新的生物物种。例如基因工程技术培养出的能生产的人胰岛素和抗体的转基因植物,这类物种在自然界是不存在的。
目前,全世界通过基因工程和蛋白质工程技术生产的产品中,有几十种已经经过检验而进入市场了,并同其他生物技术产品一道,形成了一个年产价值几十亿美元的庞大产业。
其实,基因工程和蛋白质工程能够产生这么大的经济效益和社会效益,除了它们自身技术的发展完善以外,另外还有一个领域的发展在起着决定性的推波助澜的作用,那就是基因调控研究。
我们知道,不是所有的DNA都能编码蛋白质的,事实上大部分的DNA是不编码蛋白质。那么这些DNA有什么用处呢?在这些DNA中,除了有些目前我们仍不知道其功能的以外,其他的都具有调控作用。生命活动之所以那么丰富多彩,就是因为生物体是一个庞大而复杂的开放系统,在这个系统中,什么时候进行哪个生理生化反应,在哪个组织中进行,以及酶的表达量是多少等等,一切生命过程都像是受到一台巨大的电子计算机的严格控制似的,按照生物体本身特有的节律运行。这可以从我们的日常看到的许多现象中找到例证,如用手一碰含羞草,它的叶片就收缩;又如植物总是在生长发育到一定时期才开花。其实这些都是调控作用。前者属于诱导调控,手一碰就是一个外界刺激,这个刺激被某些具有调控作用的DNA接受,由它们启动表达某些基因表达,产生特异的蛋白质对这个刺激作出反应;后者属于发育调控,某些具有调控作用的DNA能够“感受”生物体发育到了哪个阶段,并相应地启动某些基因表达,产生不同的蛋白质导致产生不同的生理反应。简单地说,所有的基因随时都被调控DNA控制着,表示时间、表达量、表达组织都受到调控。
因此,基因工程和蛋白质工程的研究要更深入,借助基因调控研究将是非常重要的一环,例如我们可以通过某些调控DNA来控制某个杀虫的基因只在根中或是只在叶中表达,用以杀死土壤虫害或是叶片虫害等等。
随着科学技术的发展,基因调控研究的不断深入,基因工程和蛋白质工程的操作领域将不断拓宽,人类可以设计创造出各种全新的生命现象来为自身的发展服务。
但是,任何事物有其积极的一面,也就会有其消极的一面,基因工程、蛋白质工程等现代生物技术都还有其令人忧虑的地方。对于应用于人的现代生物技术,我们不可避免地要遇到随之而来的道德、伦理、法律上的问题。
例如,应用高技术生育出来的试管婴儿要让人们从心理上彻底接受,还有一定困难。
又如,人可以制造出一种快速生长的转基因鱼,但这种鱼是否会对人体有害,或是对其他鱼有害,等等,这些都是值得思考的问题。
对于应用于植物的现代生物技术,环境问题是首当其冲的。例如把我们制造的抗除草剂的转基因植物拿到大田中去实验,这个抗除草剂的基因可能会因传粉而传给杂草,杂草的后代就将有抵抗除草剂的能力而疯长,给农业生产带来损失,凡此种种。
目前世界上许多国家对于基因工程等涉及DNA重组的技术,都有非常严格的法律限制,从哲学的角度看,创造出的对人类暂时有利的新物种并不一定对于地球大自然有利,而破坏了大自然的生态平衡,最终人类仍然要受到惩罚。
从人类的繁荣发展的历史来看,科学技术的发展总是同人类的物质文明和精神文明和发展联系在一起的。我们相信,科学技术将同社会准绳——法律以及人类所特有的本性——良知一起,引导我们这个世界走向更加繁荣的明天。
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