轉基因技術：動植物品種改良有效手段

將人工分離和修飾過的基因導入生物體基因組中，引起生物體性狀的可遺傳修飾，這一技術稱之為轉基因技術。人們常說的“遺傳工程”、“基因工程”、“遺傳轉化”均為轉基因的同義詞。

過去的幾千年里農作物改良方式主要是對自然突變產生的優良基因和重組體的選擇和利用，通過隨機和自然的方式積累優良基因。遺傳學創立后近百年的動植物育種則是采用人工雜交的方法，進行優良基因的重組和外源基因的導入而實現遺傳改良。

因此，轉基因技術與傳統技術是一脈相承的，其本質都是通過獲得優良基因進行遺傳改良。但在基因轉移范圍和效率上，轉基因技術與傳統育種技術有兩點重要區別。第一，傳統技術一般只能在生物種內個體間實現基因轉移，而轉基因技術所轉移的基因則不受生物體間親緣關系的限制。第二，傳統的雜交和選擇技術一般是在生物個體水平上進行，操作對象是整個基因組，所轉移的是大量的基因，不可能準確地對某個基因進行操作和選擇，對后代的表現預見性較差。而轉基因技術所操作和轉移的一般是經過明確定義的基因，功能齊全，后代表現可準確預期。在一定意義上說，轉基因技術是對傳統技術的發展和補充。將兩者緊密結合，可相得益彰，大大提高動植物品種改良效率。

轉基因技術“孵”出“發光雞”

技術簡介：轉基因熒光雞的體內植入了水母的綠色熒光蛋白(GFP)，在普通光線下與其他雞無異，在紫外線照射下，嘴和羽毛發出明亮的綠色熒光。GFP在雞的孵化過程中表現出某種毒性，影響胚胎的發育，GFP基因是一種標志基因，帶有該基因的物種會發生熒光反應。GFP往往與其他物種的功能基因一起植入試驗物種的細胞，轉基因得到的新物種如果出現熒光反應，則與GFP同時植入的其他物種的基因也應該存在于轉基因物種的細胞內。此技術完成了逆轉錄酶病毒載體的開發，從而實現了GFP基因的植入。受到禽類動物卵細胞結構的限制，目前這項技術成功率很低。雞的孵化期為21天，生殖周期為6個月，價格低廉，適合作為轉基因實驗對象。而且，由于組成雞蛋蛋青的蛋白質只有8種，轉基因蛋白質容易從雞蛋的成分中分離，人們期待，可以用雞蛋大量生產醫藥工業所需的蛋白質。

水稻殺蟲不害人

技術簡介：這種水稻含有一種名叫Bt的毒蛋白基因，能抵抗水稻的主要害蟲———螟蟲。Bt毒蛋白對人畜身體是最安全的，但卻是天然殺蟲劑。它來自于蘇云金芽孢桿菌(拉丁學名Bacillus thuringiensis，因此簡稱Bt)，是桿菌芽孢中分泌的一種蛋白質晶體，稱為“內毒素”。這種內毒素是無毒的。昆蟲吃了蘇云金芽孢桿菌的芽孢后，內毒素晶體在昆蟲的腸道中溶解，并經過昆蟲腸道中的蛋白酶加工，被激活變成了有毒性的蛋白毒素，與腸道細胞表面上的受體結合，造成昆蟲腸道穿孔。昆蟲因此不再進食，1～3天后就餓死了。所謂“有機作物”、“綠色作物”并不是不灑農藥，而是灑Bt內毒素這樣的生物農藥。但是這種生物農藥要比化學農藥貴很多。1981年，編碼Bt內毒素的基因被克隆出來了。將該基因轉入到作物細胞中，這樣培養出來的轉基因作物也能分泌內毒素，害蟲吃了轉基因作物的葉子后，也吃進了內毒素，將會被毒死。因此，栽培抗蟲害轉基因作物，可以不用或者少用農藥。目前栽培得最多的是抗蟲害轉基因玉米和轉基因棉花。

細胞有效“殺死”白血病細胞

技術簡介：轉基因自然殺傷細胞(NK細胞)可以有效殺死白血病細胞，有望改善白血病的治療。該技術首先使用了含有各種免疫細胞的血樣，將其與經過轉基因處理的K562人類白血病細胞混合培養。這種白血病細胞經轉基因處理后，表面帶有“4-1BBL”和“IL-15”兩種蛋白質。轉基因白血病細胞能刺激血樣中自然殺傷細胞大量生長，其數量很快達到原先的1萬倍，這使得自然殺傷細胞能提純出來。自然殺傷細胞進行轉基因處理，使其表面生成能識別白血病細胞的受體蛋白。這種受體蛋白能與白血病細胞表面的蛋白質“CD19”結合，促使自然殺傷細胞溶解白血病細胞。此研究成果將很快對患有急性淋巴性白血病的兒童進行臨床試驗。如果試驗顯示積極效果，這種方法會成為白血病治療的“利器”之一。

借黃牛腹生花牛犢

技術簡介：一頭黑白相間的小奶牛竟然從一身棕色的黃牛媽媽肚子里鉆出來，牛界版的“借腹生子”成為現實。這個奶牛寶寶可不同一般，基因注定它從一出生起就是年產10噸的高產奶牛。日前這項名為“高產優質奶牛胚胎工廠化生產和移植技術”成果通過了北京市科委的驗收。為了保證這些高產奶牛品系的純正，杜絕了奶牛之間的“自由戀愛”。將高產奶牛的卵細胞和精壯公牛的精子細胞人工結合成奶牛胚胎后冷凍起來，注入母牛的體內培育具有高產特性的小奶牛。但由于奶牛培育市場供不應求，沒有足夠的奶牛媽媽直接生育小奶牛，只好借助身體憨厚樸實的黃母牛來生育小奶牛了。據介紹，這種冷凍高產奶牛胚胎移植到黃牛體內生育小奶牛的方法受胎率高達50.6%，已經達到世界先進水平。

大米可減少兒童失明

技術簡介：這種新型的轉基因大米可以填補人體維生素A的缺乏，還可以降低發展中國家兒童失明率。它被科學界美其名曰——“黃金米”。這種大米所含的β胡羅卜素是其它轉基因大米的20倍。β胡羅卜素在人體里可轉換變維生素A。據世界衛生組織估計，由于缺乏維生素A，全球每年約有50萬名兒童失明。一些農業學家和環境保護組織表示，彌補維生素A的不足可以確保人體飲食的平衡。如果此技術能得到所在國家的許可，就可以立即開始“黃金米”的種植。到目前為止，亞洲國家還沒有將新型的“黃金米”種植到試驗田里，因為好多國家都擔心轉基因食品對人體有危害。

細菌成功制造出優質蛛絲

技術簡介：30多年來，科學家們一直試圖找到利用其他生物體來制造蛛絲的辦法。蛛絲是自然界最奇特的物質之一，它具有極強的韌度，其韌度是同樣直徑鋼材的好幾倍。但與家蠶不同，蜘蛛不能家養，因為它們會互相吞食，所以不可能建立人工飼養蜘蛛的農場。時隔30數栽，該技術科研人員現在可以利用轉基因細菌成功制造出了優質“蛛絲”。他們要對項有諸葛亮美譽的蜘蛛的吐絲織網技能挑戰了?？茖W研究人員現在可以利用轉基因細菌成功制造出了優質“蛛絲”，將來能利用這種絲紡織出精美布料或者輕巧而結實的繩索。

利用基因改良過的大腸桿菌刺激昆蟲細胞，使其產生分泌蛛絲所需的特定蛋白質，最終得到質量極佳的人工“蛛絲”，其韌度可達天然蛛絲的20%。而在此之前，品質最好的人工合成絲也只能達到天然蛛絲韌度的5%至10%。

含脂肪酸轉基因作物

技術簡介：魚類富含對人體有益的多不飽和脂肪酸，但一些人卻因魚有腥味而不愛吃魚。德國科學家最近利用轉基因技術，首次培育出含多不飽和脂肪酸的亞麻籽，使人們不用吃魚也能攝入這類脂肪酸。研究表明，DHA和EPA等多不飽和脂肪酸能夠降低人患心血管疾病的風險。魚類中富含DHA和EPA，植物中卻一種也不含。不過，亞麻籽、菜籽油、大豆和胡桃中卻含有可以轉化為多不飽和脂肪酸的物質，人體可以在酶的作用下將攝入的這些物質合成為DHA或EPA，只是合成效率不高。由于各種原因，目前世界上大多數人多不飽和脂肪酸的攝入量不能滿足人體需求，同時魚類資源卻日漸匱乏，因此研究人員將目光轉向了植物。他們試圖通過轉基因技術在植物中添加酶，以使植物能夠合成這類脂肪酸。雖然現階段轉基因亞麻籽中的多不飽和脂肪酸含量并不高于魚類，但通過改進技術可以進一步提高。不愛吃魚的同志們有望不用吃魚，而從含脂肪轉基因作物中“提取”你們身體里所需的多不飽和脂肪酸。

轉基因昆蟲無法再向人類傳播疾病

技術簡介：我們經常在影片等資料中看到在盛夏森林里探研的人員們，總要在黃昏到來時急恐的把自己全部包裹。此舉既不是防御妖魔鬼怪，也不是抵制食人恐獸，而是在防止暴雨利花科幻般的蚊群。也許在不遠的將來，如果再到叢林里去，你就不用擔心被蚊子叮咬了，因為它們的基因已經改變，無法再向人類傳播疾病。目前，相關科學家就在從事轉基因昆蟲的研究工作。隨著轉基因農作物的出現，人們經常在超市里看到“轉基因”的食品標簽，也總是會聽到環境保護主義者對轉基因植物實驗基地的抨擊。但是，科學家仍希望他們能打消公眾對轉基因昆蟲的疑慮。在發展中國家，轉基因生物就意味著它們將會被放歸野外。因此，建立全球安全管理和許可制度就顯得十分重要。現在該項目實驗人員正在對一種無法攜帶查格斯氏病毒的吸血昆蟲進行研究。查格斯氏病能夠引起像心臟病和消化道功能障礙等一系列疾病。拉丁美洲每年有5萬人死于查格斯氏病。此技術不會對吸血昆蟲的基因造成影響，只是改變讓吸血昆蟲攜帶錐蟲病寄生蟲的細菌的基因。改變細菌基因與改變昆蟲基因本身不同，原因是細菌能夠與其它許多種細菌、甚至是病毒自由交換基因。但這仍舊是個非常大的挑戰。

轉基因豬體懷水母

技術簡介：用紫外線照射剛剛誕生的轉基因克隆豬，豬蹄等部位都發出了熒光。研究人員先在豬的體細胞中植入可合成綠色熒光蛋白質的水母基因，取出細胞核后將其植入豬的未受精卵中，制成胚胎，再植入豬的子宮內。15日后，一頭轉基因克隆小母豬誕生。用紫外線照射時，它的蹄子、鼻尖、舌頭等部位都發出了熒光。DNA(脫氧核糖核酸)分析顯示，這頭小母豬身上含有水母基因，研究人員確認這是一頭轉基因豬。有關人士認為，今后有望用編碼合成干擾素的基因取代水母基因，以克隆出體內含有合成藥物的轉基因豬。

基因上面“做手腳”懶猴變成“工作狂”

技術簡介：科學家最近運用基因工程技術，成功地將一群懶猴變成了“工作狂”?？茖W家通過對一群天性懶惰的猴子跟蹤研究發現，猴子的大腦中有一種與學習獎勵機制有關的基因，該基因位于構成大腦神經回路的細胞中，負責制造一種名叫“多巴明”的大腦信息傳遞化學物質。在這種基因的作用下，像人一樣，猴子會為了得到某種獎勵而干活，而如果沒有獎勵，猴子會失去干活的興趣。在試驗中，科學家將一種特制藥劑直接注射進四只懶猴的鼻額皮層中，將它們的學習報酬機制阻斷。結果，這些猴子不僅拼命干活，而且出錯率很低，工作質量極高?？茖W家表示，上述發現將有助于治療精神分裂癥、情緒失調和占有狂等精神疾病，因為這類患者通常會毫不疲倦地持續某種動作。不過，另一方面，人們還得提防一些貪心雇主“黃世仁”利用此項發明讓雇員為他們不斷工作，成為正常工作范圍外的“楊白勞”。

最新型藥物蛋白轉基因牛誕生

技術簡介：一頭毛色光亮的黑白花克隆犢牛在河北蘆臺經濟技術開發區新花奶牛場降生。從外表看，這頭犢牛與普通奶牛犢并無什么差別，但其體內卻導入了世界最新型的藥物蛋白轉基因。它的成功降生，標志著我國轉基因克隆技術向前邁出了一大步。

這頭犢牛的“代孕母親”是一頭魯西黃牛，被植入轉基因克隆胚胎。為避免發生難產等意外情況，畜牧獸醫工作人員在母牛預產期對其實行剖腹產手術，成功取從一頭小花犢牛。基因克隆技術的成功應用，將生物技術造福人類的前景開拓得更為光明。如果有人告訴你：不久的將來，得了病，不用打針吃藥，而是喝牛奶就行了，你也許會認為是天方夜譚。但是這頭犢牛的成功降生，將這種設想變為可能。這頭轉基因克隆牛，就是把世界最新型的藥物蛋白基因導入牛的基因組內，將克隆細胞培育成胚胎后，植入“代孕母親”的子宮內。這頭牛長大產奶后，牛奶中就含有某種藥物抗原體，可以用來防治相應的疾病。因此，有人稱轉基因克隆奶牛“吃的是草，擠出來的是良藥”，是未來的“藥物工廠”。

基因草坪步入產業化

技術簡介：北京大學生物技術系教授林忠平領導的實驗室經過5年科研攻關，日前培育成功具有耐寒、耐旱、節水等特性的轉基因草坪草株系品種?？萍疾恳惨虼伺鷾柿擞杀贝罂萍紙@申報的“863計劃”項目草坪草產業化基地，使其成為第一個列入“國家863計劃”的草坪科研課題。轉基因草坪草與普通草坪草相比，可節約一半的澆灌水；如果大面積種植，可節約灌溉水20%到30%。我國大部分地區缺水、處于寒冷氣候，不利于大面積草坪的生長，林忠平領導的實驗室將耐寒、抗旱基因導入植物，提高了轉基因植物對不良環境的抵抗力。

目前已有23個轉基因草坪草株系表現出對干旱和低溫的顯著抵抗力。例如有的生長緩慢，明顯減少了水分消耗；有的延長了綠色期；有的增強了分蘗力。許多草坪草株系的性狀在試驗基地繁育幾代已十分穩定。林忠平課題組與山西農科院旱地農業中心密切合作，在建立節水型草坪生態系統方面已經申請了多項發明專利。在北京大學科技園和一些社會人士的共同投資下，組建了以草坪業為主的高新技術企業，該企業目前已在北大科技園建成了200多畝的草坪草試驗基地和實驗室。

克隆大鼠研究

技術簡介：克隆就是無性繁殖的意思，通俗地講就是人們可以利用動物的一個組織細胞，像翻錄磁帶或復印文件一樣，大量生產出相同的生命體。大鼠由于其生理特征在很多方面特別接近于人類，而被稱為是研究人類疾病最理想的動物模型。但由于大鼠的卵子細胞在體外發育太快，在10分鐘之內就會變性和老化，因此科學家沒有足夠的時間對其卵子細胞進行操作，一直無法克隆出大鼠。這項研究也被世界同行公認為動物克隆和轉基因領域的一大難題。我國科學家通過藥物控制的方法，將大鼠卵子細胞的發育過程人為變慢到10個小時，在世界上首次成功完成了大鼠克隆研究。在模擬人類的癌癥，尤其是類似于乳腺癌，大鼠是目前最優秀的一種實驗動物。當科學家給這些患了癌癥的，作為動物模型的大鼠，提供類似于人的藥物治療的時候，它的反應跟人是一致的。

專家認為，大鼠的成功克隆，為建立人類疾病的動物模型和相關藥物的研制和檢測提供了有效手段。

缺乏膽固醇的轉基因小鼠

技術簡介：該技術創造出了一種不含膽固醇的小鼠，并且這種小鼠能夠存活，因為另外一種膽固醇前體分子承擔起了膽固醇的大多數功能?？茖W家將24-脫氫膽固醇轉換成膽固醇的24-脫氫膽固醇還原酶基因，并且將小鼠的兩個24-脫氫膽固醇還原酶等位基因都敲除掉了。與正常小鼠比較，經基因修飾的小鼠血液和肝臟中的膽固醇濃度非常低，比正常小鼠的總固醇濃度大約少20%至60%。法恩斯坦等發現，24-脫氫膽固醇是轉基因小鼠中處于支配地位的固醇，表明24-脫氫膽固醇能夠替代所缺乏的膽固醇功能。他們還發現，處于胚胎期的轉基因小鼠的膽固醇濃度幾乎正常，其膽固醇有可能來自于母鼠，以使轉基因小鼠能夠正常發育，直到出生。然而，轉基因小鼠長大之后，便出現了一系列的健康問題，包括不受精。該結果非常新奇，看起來24-脫氫膽固醇是能夠替代膽固醇的功能的。該研究有助于了解細胞為什么一定要生成膽固醇，而不是真接利用其膽固醇前體。

該項研究可能并不與人類疾病相關聯，因為與嚙齒類動物相反，如果人的24-脫氫膽固醇還原酶發生變異，那么盡管有病，但體內仍然有相當高水平的膽固醇濃度。對于人類的固醇生物合成紊亂來說，小鼠可能并不是最好的模型。

轉基因熒光魚可當寵物出售

技術簡介：大自然中雖然也存在發光的魚，但它們暗藏在浩瀚的大海深處，非常罕見。人類經過轉基因技術，研制出能發熒光的小型熱帶魚——“熒光魚”。這種“光芒四射”的紅色熒光魚，也是利用轉基因技術得到商標注冊的第一種商業性熒光寵物魚。原來在海洋中發現的斑馬魚，最初被用來監測周圍環境是否存在毒素。改基因后的斑馬魚散發出粉紅色熒光，遠看像金魚一樣。這標志著轉基因熒光魚可以被當作家庭寵物出售。針對改基因熒光魚的研發，環保人士提出了擔憂，認為“異類魚”投放大自然后會給生態平衡帶來毀滅的影響，也認為轉基因魚可能會給人的身體健康帶來影響。

新型轉基因煙草 能合成類似蛛絲蛋白

技術簡介：該種轉基因煙草，能夠合成與蛛絲蛋白類似的蛋白。在研究中，將這種基因植入在煙草中生存的一種細菌，并在營養條件下培養煙草細胞。隨著煙草細胞分裂，攜帶新基因的細菌DNA片段會進入煙草細胞，研究人員利用這種煙草細胞培育出了轉基因煙草。研究發現，這種原本屬于動物細胞所特有的、能夠編碼類似蛛絲蛋白的基因并不會妨礙煙草正常生長。與普通煙草葉相比，新的轉基因煙草葉外形上并無區別，它合成的類似蛛絲蛋白含量占了煙草葉中所有可溶性蛋白的0.5%。

研究人員認為，由于煙草種植、收割、保存和加工都很方便，與使用細菌合成類似蛛絲蛋白相比，轉基因煙草合成蛋白的成本要小得多，并且不用擔心產生毒素和病毒，適合用來大量生產類似蛛絲蛋白，以制造各種強

轉基因體細胞克隆羊第二代研究

技術簡介：兩只轉基因體細胞克隆奶山羊的第二代，將相繼降生。在生物技術研究所實驗基地，只見雄性克隆羊前腿搭在門欄上伸過頭來讓人撫摸，雌性克隆羊已明顯看出身孕，“咩咩”地叫著走上前來，仿佛在表白心中的喜悅。雖然它倆為一雄、一雌，但由于雄山羊身體攜帶轉β-干擾素基因，雌山羊攜帶轉抗凝血酶素III基因，它倆相互之間不能交配，只能分別與普通但又強壯的嶗山奶山羊進行交配繁育后代。這對轉基因體細胞克隆奶山羊，從出生到現在沒有發生任何問題，身體一直很健康。轉基因體細胞奶山羊攜帶有醫用價值的基因，與單純育種、擴大高產群體的克隆羊有本質不同，它可以從轉基因體細胞克隆奶山羊的乳汁中提取并生產人類所需要的功能蛋白質，用于人的健康保健和一些疑難疾病的治療。

轉基因花草可驅蚊蟲

技術簡介：小區中、公園里的綠地，是夏季夜晚人們休閑的好去處?？墒?，享受清涼自然風的同時，也經常遇見“狠心”的蚊蟲，一不留神身上就被叮了好幾個大包，有時還會紅腫好幾天，不免讓人生出幾分“敗興”。讓草坪自身散發出一種特殊的香味，這種香味可以驅除蚊蟲，人們聞了它，又可以放松神經、身心愉悅。家中或者辦公室里養幾盆自己喜歡的花卉，散發的香味不僅可以驅除蚊蟲，更可以讓緊張的神經得到放松，另外這些花還起到消炎、殺菌等治病的功效。據杜教授介紹，這種方法和驅蚊草坪有異曲同工之妙。它們都需要找到基因，然后將其移植到花卉中，最終使這些花卉能釋放出有益健康的特殊香味，不同的是花卉香味的作用更多。這是中科院上海生命科學院植物生理生態所杜家緯研究員及他的研究小組正在探索的項目。轉基因花卉會對人體有害否？氣味生物工程從一定程度上講，就是目前大家談論比較多的轉基因工程之一。大家對轉基因食物普遍存在著這樣或那樣的顧慮，那么對轉基因花卉或者草坪的態度會怎樣呢？大家對轉基因食品之所以會有很多疑慮，是因為它是吃的東西，但花卉、草坪不用吃，而且它們的氣味是對人體有益的，在綠地周圍散步，誰不想擁有一個彌散著淡淡幽香、不用擔心蚊蟲叮咬的環境呢？