跟踪世界科学前沿-韩作黎_主编

《跟踪世界科学前沿-韩作黎_主编》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、跟踪世界科学前沿神奇的生物技术1997年2月，世界各大媒体都把镜头对准一只出生仅七个月的雌性小绵羊“多莉”，竞相进行报道，全世界的人们都在讨论着这只可爱的小动物。这究竟是为什么？这只出生在苏格兰的小绵羊发育良好，从外表上看与其他羊羔没什么差别，它之所以引起全世界的关注，是因为它的独特身世——它是一只“克隆”羊。多莉与一般小羊不同的是：它不是由公羊的精子和母羊的卵子结合发育而成，而是英国科技人员利用生物技术开发的产物。所谓“克隆”，即无性繁殖。多莉有三个母亲，母羊A的乳腺细胞与母羊B去掉核的“空卵子”结合，形成胚

2、胎后植入母羊C体内，由母亲C生出了多莉，但多莉与母羊A的基因完全相同，可以说是母羊A的复制品。这项奇妙的克隆技术只是生物技术中很小的一个分支。生物技术的崛起，给人类的生产生活带来了无可预料的影响。如果时光倒流20年，“生物工程”这个词，不但绝大多数人没听说过，连许多工具书中也难以找到。20年后的今天，生物工程已经长驱直入人类的生产、生活的各个领域，产生越来越大的影响。一、什么是生物技术？生物技术也叫生物工程，它是生物科学与物理、化学、数学、工程学、计算机技术等结合而成的现代应用技术。生物工程的中心内容，是在细胞

3、水平和分子水平上改造和利用生物，生产人们所需要的产品。由于生物工程的出现，横亘在人类面前的几大难题——能源紧缺、粮食匮乏和环境污染，将一一迎刃而解；威胁人类生存的不治之症，如肿瘤和某些遗传病，也将退避三舍。生物工程将大大推动生产力，改善人们的生活，提高人类生命的质量。80年代有人提出：“21世纪是生物工程的世纪。”事实已经证明并还将继续证明这个论断的准确性。二、生物工程的主要领域尽管时间只有20多年，生物工程已发展成一个庞大的体系，按照传统的说法（尽管这个传统也不过20年），生物技术主要包括细胞工程、遗传工程、

4、发酵工程、酶工程这四大支柱。推广开来，生物工程还包括四大支柱之外的现代生物技术群——光生物技术、声生物技术、低温生物技术、现代仿生技术等，当然还要包括那颗耀眼的新星——蛋白质工程。（1）细胞工程1665年，英国建筑师用自制的显微镜看到：栎树皮是由许多蜂窝状的小格子构成的，他把这些小格子定名为“细胞”。在其后的一二百年中，对细胞的研究层层深入。人们发现，不仅树皮是由细胞组成的，树身、树根、叶子、花、果实⋯⋯植物的所有部位都是由细胞组成的；不仅所有的植物是由细胞组成的，所有的动物也都是由细胞组成的。连微生物也不例外

5、，也是由细胞组成的，只不过有的微生物结构比较简单，整个个体就是那么一个细胞，甚至是一个原始的、不完整的细胞。到19世纪中叶，人们终于建立了完整的认识：一切动植物都是细胞的集合体，细胞是生命的基本单位，动物和植物都是在细胞的繁殖和分化中发育起来的。这一认识被称为细胞学说。细胞学说是19世纪自然科学的三大发现之一。进入20世纪，随着科学的发展，新技术、新工具、新方法不断涌现，人们对细胞的研究越来越深入，从细胞整体的研究推进到亚细胞结构的研究和细胞分子的研究。细胞的基本生命活动，包括它的生长、发育、分化、分裂等等，其

6、规律日益清晰地呈现在人们的眼前。对细胞核的研究更是激动人心。人们确认，细胞核里的染色体，正是遗传物质DNA的载体，隐藏着神奇的遗传密码，控制着细胞的生长和繁殖，是指挥整个生命活动的最核心、最奥妙的部位。到70年代，一些走在前列的科学家开始有计划地对细胞进行培养，进行改造，使细胞服从人类的意志，产生人类需要的物质，或是形成新的品种。既然细胞是生命的基本单位，那么改造生命就应该从改造细胞开始。他们按照这个思路进行了艰苦的实践，他们成功了。细胞工程就此诞生了。（a）细胞融合技术作为细胞工程的骨干，细胞融合技术有可能创

7、造出许多不可思议的奇迹，它的前程不可限量。所谓细胞融合，就是使两个不同物种的活细胞紧密接触在一起，并且使接触部位的细胞膜发生融化。这样，两个细胞的细胞质、细胞器你来我往，互相流通，最后合而为一，完全合并成一个细胞。在精巧的培养技术之下，这个细胞有可能发育成完整的生物个体，那就是原来两个细胞所属的物种的杂种后代了。这个杂种后代有可能兼有两个上代的一些优良性状。这对于改良品种，提高农、林、牧业产品的产量和质量，都是很有意义的。美国的科学家曾经选择了两种烟草进行细胞融合。这两种烟草，一种是产量很高的栽培品种，一种是抗

8、病害能力很强的野生种。两种烟草的叶肉细胞经过化学药品处理后脱去了细胞壁，然后发生了融合。融合的细胞再经过培养，长成了一株面目一新的烟草。这种烟草兼有高产和抗病害的优点，而且能直接繁育后代，这样，美国的烟草种植业就获得了一个优良的新品种。细胞融合说说容易，做起来就是另一回事了。细胞的直径大多在数十微米上下，几十只细胞并排着能从针眼里穿过，所以细胞融合的操作难度是可想而知的。这还是小事，要