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场景一:
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,奶牛是普通牛的三倍大,而猪则会在黑暗中发光!
场景二:
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……
场景三:
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……
这些不是科幻电影中的虚构场景,也不是童话中的故事情节,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。
给基因“搬家”
转基因技术,是基因工程的一个分支。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,而且经过冷库长期保存,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
1981年,人类第一次成功地将外源基因导入动物胚胎,开创了转基因的动物技术。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一倍的“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。这项研究成果本是在英国研究成功的,但英国人没敢将其商业化,美国人便成了第一个吃螃蟹的人,让保守的英国人后悔不迭。
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菠菜猪:日本某大学的入谷明教授等把菠菜的基因植入猪的受精卵内,成功培育出不饱和脂肪酸含量高的转基因猪,为培育家畜新品种作出了有益的尝试。这种猪体内的不饱和脂肪酸含量要比一般猪约高20%(脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸,前者多在动物性脂肪中,后者多在植物性脂肪里。饱和脂肪酸摄取过多会引起高血脂、高胆固醇等,而不饱和脂肪酸更有益于健康)。
菜篮子VS药铺子
第一次绿色革命使世界食品的产量在20世纪后30年内增加了两倍。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2002年年底,全球转基因作物已达120多种,种植面积超过4400万公顷。到2005年年底,全球实现商业化的转基因作物种植面积已达9000万公顷。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。科研人员通过培植转基因植物西红柿、马铃薯、拟南芥、大豆、花生、莴苣、胡萝卜、西红柿、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。
科学探索
1990年,国外两名科学家首次以专利形式发表了利用植物生产疫苗的方法,他们在转基因烟草中成功地培植了变异链球菌的表面抗原。经过动物实验证明,这种抗原可以诱导小鼠产生特异的抗体。
近10多年来,利用植物生产口服疫苗的研究有许多报道,尽管大多数免疫实验还在动物实验阶段,但是到目前为止,植物口服疫苗进入临床试验的至少有五种。
第一个用于临床试验的可食用植物疫苗是抗细菌性腹泻的转基因土豆。这一里程碑式的研究结果证明,食用转基因植物可有效地激起人类的免疫反应。
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中国农科院生物技术研究中心经过十年研究,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。
制药厂VS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,而且成本低。
以往,美国每年要有600万人输血,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——再也不用人输出血液,也不用担心输了血后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”,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生的希望。
科学探索
1995年,世界上完成第一例转基因动物移植实验。1999年1月,英国剑桥大学将一颗转基因猪的心脏移植到一只狒狒体内,使狒狒存活了99天,成为世界上迄今转基因技术移植后存活时间最长的动物。
2004年,罗马尼亚和荷兰签署协定,在罗马尼亚阿尔吉什县建立一座转基因猪养殖场,希望将其建成人类异种移植的器官库。按照荷兰公司与布加勒斯特比较医学研究所及阿尔吉什县地方委员会签署的协议,荷兰将向罗马尼亚提供价值700万欧元的200头转基因猪,荷、罗两国专家将在这一养殖场进行兽医和异种器官移植研究。
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2006年12月22日,我国东北农业大学传出喜讯,三头发绿色荧光的转基因猪降生,这是继美国、韩国、日本之后,世界上第四例成功通过体细胞核移植方式克隆出的绿色荧光蛋白转基因猪。由于它们是绿色荧光蛋白转基因克隆猪,所以在紫外线光源的照射下,它们的口、蹄及舌头可以明显呈现出绿色的荧光。
据英国《每日邮报》2007年3月25日报道,美国科学家经过几年时间,终于培育出了世界上第一只人兽混种绵羊,它的体内含有15%的人类细胞。这项研究的最终目的是在绵羊体内“种”出病人需要的各种可移植器官。但是,有不少人士担心,当人、羊细胞混杂在一起时,将形成兼具人类与绵羊的混种怪兽。
吃or不吃
面对越来越多的转基因食品,人们不禁要问:转基因食品真的能吃吗?安全吗?
围绕着这个问题,一直有两种不同的看法。有些人认为转基因食品不安全。他们说,从技术上讲,转基因技术还是一项“年轻”的技术,如果操作不慎,转进去的基因,引发了人体内错误的基因表达,就会产生很大麻烦。还有人认为,转基因动植物不是自然产生的,很可能对生态环境产生不利的影响。
然而,更多的人认为转基因食品是安全的,其中包括许多科学家。他们的理由是:从理论上讲,转基因生物和常规育成的品种是一样的,两者都是在原有的基础上对某些性状进行修饰,或增加新性状,或消除原有不良性状。常规育成的品种仅限于种内或近缘种间,而转基因植物中的外源基因可来自植物、动物、微生物。在传统育种技术中,如果要引入特定的基因,就要通过杂交,最后在把目标基因转入受体中去的同时,还会有把其他基因也携带进去的可能;而转基因技术则只会将目标基因转入。因此,从这个角度来讲转基因技术应该是安全的,甚至是更为安全的。
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西方发达国家已充分认识到转基因食品的发展前景,并在其中注入大量资金。尽管大多数英国人反对转基因食品,但该国超过7000种的婴儿食品、巧克力、面包、香肠等日用品,可能含有经过基因改造的大豆副产品,而且英国政府对转基因食品的研究非常支持,布莱尔首相就是转基因食品的推崇者。
从2002年3月开始,在我国的一些大型超市,出现了一种特殊的商品标签:“转基因某某”。这种标签是我国有关部门给转基因食品发放的“身份证”。这是一种与国际接轨的对转基因食品的管理。因为消费者有权知道哪些是转基因食品,以便决定是否选购它们。有趣的是,转基因食品还未亮相,一些商品就迫不及待地表明自己的“清白”,标上了“非转基因食品”的标签。
(编辑孙世奇)
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,奶牛是普通牛的三倍大,而猪则会在黑暗中发光!
场景二:
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……
场景三:
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……
这些不是科幻电影中的虚构场景,也不是童话中的故事情节,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。
给基因“搬家”
转基因技术,是基因工程的一个分支。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,而且经过冷库长期保存,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
1981年,人类第一次成功地将外源基因导入动物胚胎,开创了转基因的动物技术。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一倍的“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。这项研究成果本是在英国研究成功的,但英国人没敢将其商业化,美国人便成了第一个吃螃蟹的人,让保守的英国人后悔不迭。
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菠菜猪:日本某大学的入谷明教授等把菠菜的基因植入猪的受精卵内,成功培育出不饱和脂肪酸含量高的转基因猪,为培育家畜新品种作出了有益的尝试。这种猪体内的不饱和脂肪酸含量要比一般猪约高20%(脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸,前者多在动物性脂肪中,后者多在植物性脂肪里。饱和脂肪酸摄取过多会引起高血脂、高胆固醇等,而不饱和脂肪酸更有益于健康)。
菜篮子VS药铺子
第一次绿色革命使世界食品的产量在20世纪后30年内增加了两倍。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2002年年底,全球转基因作物已达120多种,种植面积超过4400万公顷。到2005年年底,全球实现商业化的转基因作物种植面积已达9000万公顷。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。科研人员通过培植转基因植物西红柿、马铃薯、拟南芥、大豆、花生、莴苣、胡萝卜、西红柿、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。
科学探索
1990年,国外两名科学家首次以专利形式发表了利用植物生产疫苗的方法,他们在转基因烟草中成功地培植了变异链球菌的表面抗原。经过动物实验证明,这种抗原可以诱导小鼠产生特异的抗体。
近10多年来,利用植物生产口服疫苗的研究有许多报道,尽管大多数免疫实验还在动物实验阶段,但是到目前为止,植物口服疫苗进入临床试验的至少有五种。
第一个用于临床试验的可食用植物疫苗是抗细菌性腹泻的转基因土豆。这一里程碑式的研究结果证明,食用转基因植物可有效地激起人类的免疫反应。
趣味链接
中国农科院生物技术研究中心经过十年研究,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。
制药厂VS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,而且成本低。
以往,美国每年要有600万人输血,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——再也不用人输出血液,也不用担心输了血后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”,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生的希望。
科学探索
1995年,世界上完成第一例转基因动物移植实验。1999年1月,英国剑桥大学将一颗转基因猪的心脏移植到一只狒狒体内,使狒狒存活了99天,成为世界上迄今转基因技术移植后存活时间最长的动物。
2004年,罗马尼亚和荷兰签署协定,在罗马尼亚阿尔吉什县建立一座转基因猪养殖场,希望将其建成人类异种移植的器官库。按照荷兰公司与布加勒斯特比较医学研究所及阿尔吉什县地方委员会签署的协议,荷兰将向罗马尼亚提供价值700万欧元的200头转基因猪,荷、罗两国专家将在这一养殖场进行兽医和异种器官移植研究。
趣味链接
2006年12月22日,我国东北农业大学传出喜讯,三头发绿色荧光的转基因猪降生,这是继美国、韩国、日本之后,世界上第四例成功通过体细胞核移植方式克隆出的绿色荧光蛋白转基因猪。由于它们是绿色荧光蛋白转基因克隆猪,所以在紫外线光源的照射下,它们的口、蹄及舌头可以明显呈现出绿色的荧光。
据英国《每日邮报》2007年3月25日报道,美国科学家经过几年时间,终于培育出了世界上第一只人兽混种绵羊,它的体内含有15%的人类细胞。这项研究的最终目的是在绵羊体内“种”出病人需要的各种可移植器官。但是,有不少人士担心,当人、羊细胞混杂在一起时,将形成兼具人类与绵羊的混种怪兽。
吃or不吃
面对越来越多的转基因食品,人们不禁要问:转基因食品真的能吃吗?安全吗?
围绕着这个问题,一直有两种不同的看法。有些人认为转基因食品不安全。他们说,从技术上讲,转基因技术还是一项“年轻”的技术,如果操作不慎,转进去的基因,引发了人体内错误的基因表达,就会产生很大麻烦。还有人认为,转基因动植物不是自然产生的,很可能对生态环境产生不利的影响。
然而,更多的人认为转基因食品是安全的,其中包括许多科学家。他们的理由是:从理论上讲,转基因生物和常规育成的品种是一样的,两者都是在原有的基础上对某些性状进行修饰,或增加新性状,或消除原有不良性状。常规育成的品种仅限于种内或近缘种间,而转基因植物中的外源基因可来自植物、动物、微生物。在传统育种技术中,如果要引入特定的基因,就要通过杂交,最后在把目标基因转入受体中去的同时,还会有把其他基因也携带进去的可能;而转基因技术则只会将目标基因转入。因此,从这个角度来讲转基因技术应该是安全的,甚至是更为安全的。
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西方发达国家已充分认识到转基因食品的发展前景,并在其中注入大量资金。尽管大多数英国人反对转基因食品,但该国超过7000种的婴儿食品、巧克力、面包、香肠等日用品,可能含有经过基因改造的大豆副产品,而且英国政府对转基因食品的研究非常支持,布莱尔首相就是转基因食品的推崇者。
从2002年3月开始,在我国的一些大型超市,出现了一种特殊的商品标签:“转基因某某”。这种标签是我国有关部门给转基因食品发放的“身份证”。这是一种与国际接轨的对转基因食品的管理。因为消费者有权知道哪些是转基因食品,以便决定是否选购它们。有趣的是,转基因食品还未亮相,一些商品就迫不及待地表明自己的“清白”,标上了“非转基因食品”的标签。
(编辑孙世奇)