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基因工程的意义是什么?

基因工程的意义是什么?

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2016-07-21

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    首届国际转基因动物学术研讨会秘书长、我国生物学家曾邦哲曾经说过,“系 统生物科学与工程的发展已经席卷全球,将带来的不仅是生物医药的革命,而且将 是制造工业的革命,从而推动第三次产业革命向纵深方向发展。
  ”现代生物技术、信 息技术、新材料技术并称为人工智能研究的三大基础技术。  这三大技术不仅将为 未来的人工智能的出现奠定科学基础,而且将创造出大量的新兴产业。1974年,波兰生物工程师沃克莱•谢尔宾斯基提出合成生物学概念,并预言 基因工程将成为新兴支柱产业。
  1978年的诺贝尔生理学医学奖颁给了限制性内 切酶的发现者瑞士生物学家沃纳•阿尔伯;以及其在分子遗传学应用中的开拓者、 美国微生物学家丹尼尔•内森斯和汉密尔顿•史密斯。  沃克莱•谢尔宾斯基在 《基因》杂志撰文评论道:“限制性内切酶不仅使我们可以轻易地构建或重组DNA 分子、分析单个基因,还让我们进人了合成生物学的新纪元——从此人们不仅可以 对自然界的基因进行分析和描述,还可以构建出全新的基因排列,并对其进行评 估。
  ”20世纪80年代,美国科罗拉多大学的生物化学教授马文•卡拉瑟斯发明出 了被称为“固相亚磷酰胺法”的单链DNA合成法,这种方法目前被大多数DNA商 业合成所采用。  马文·卡拉瑟斯曾在1980年和七位合伙人共同创建了安进公司。
  1992年,安进公司已经跻身《财富》全球500强企业。2007年,美国总统布什授予 马文•卡拉瑟斯美国当年度的“最高科学成就奖”。2007年,《自然》杂志曾经这样风趣地评论过合成生物学:“很多科技都会在某 种情况下被认为是对上帝的冒犯,但也许在这其中没有任何一个可以像合成生物 学这样引发如此直接的控诉;因为开天辟地的第一次,上帝也有了竞争者。
    ”倘使世 界上真的存在万能的上帝,相信他一定会为人类当今科技的飞速发展感到目瞪口 呆;大自然给予人类最原始的制造工具的材料是石头和树枝,然而人类凭借自己的聪明才智和锲而不舍的探索精神,目前已经能够利用基因工程改造物种,站在了几 乎和“上帝”平起平坐的位置。
  其实,如果我们用信息论的眼光来看待基因工程, 它实质上非常类似计算机编程;只不过在这种编程过程中,电脑程序员变成了生物 工程师。   了解电脑编程的人想必都很熟悉模块这个概念。
  美国麻省理工学院于2003 年成立了生物的“基因模块”登记处,至今已经收集了超过3000个标准生物基因模 块;它为未来“基因工厂”的出现和发展奠定了基础。而在这其中,蕴藏的想象力、创造力、商业机会是无限的。
  这里举两个简单例子予以说明,第一个例子,生物工 程师将红酒酿造中能使人健康长寿的微生物的基因移植到了啤酒中,这样便发明 出了“长寿啤酒”。  另外一个例子是,有一种微生物所含的蛋白质成分可以使人的 牙齿变得更加洁白;于是,生物工程师们便将这种微生物的基因成功地嫁接到了酸 奶中的乳酸菌中,据此便轻易地发明出了“洁牙酸奶”。
  基因工程目前不仅可以应用于农业育种、食品工业、药品制造等领域,还可以 运用于医学临床研究和诊断。  这其中有两项重要的发明就是“聚合酶链式反应”技术和“生物芯片”技术。1985年,美国西特斯生物技术公司生物工程师卡瑞•穆 利斯领导的科研小组发明了聚合酶链式反应(PCR)技术(又称“无细胞DNA克隆 技术”),能够以几何级数增殖特定序列的DNA分子。
  穆利斯因此发明获得了 1993年度的诺贝尔化学奖。  西特斯公司将此技术申请了专利,这一专利在1991年 以3亿美元转让给了霍夫曼•罗氏药厂。生物芯片技术的兴起,则是建立在PCR 技术之上的;除此之外,还得益于英国生物学家埃德温•萨瑟恩提出的核酸杂交理 论、英国生物学家弗雷德里克•桑格和美国生物学家沃尔特•吉尔伯特发明的 DNA测序法,以及现代微电子技术的发展。
    生物芯片目前并不是某种机器的“芯 片”,而主要作为一种集成生物检测装置。就目前而言,是微电子技术帮助了生物 技术发展;而随着生物芯片技术的发展,生物技术将逐渐回报微电子技术,进一步 揭开“生物计算机”研发的伟大序幕。
  

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