基因工程发展问题的探析

基因工程发展问题的探析基因工程发展问题的探析 学院 学院 专业 专业 学号 学号 姓名 姓名 目录目录 2 摘要摘要 3 关键词关键词 3 概述概述 4 正文正文 5 当代基因工程所面对的发展问题当代基因工程所面对的发展问题 6 转基因作物的生产现状转基因作物的生产现状 7 7 国外转基因食品现状国外转基因食品现状 9 9 基因工程发展的路径何在 基因工程发展的路径何在 11 参考资料参考资料 16 摘要 在现在经济高速发展 科学技术也日新月异地发展 同时基因工程也 3 有了更大的发展和应用 而最近随着基因工程的发展 各国对待基因的不同态 度产生出了不同的对基因工程发展的阻碍 因此在这个基因困境中来探讨基因 工程的选择及出路在哪里 在此对现阶段世界的能源及经济等形势下来看待基 因工程 此外以独特的文化观念视角来探讨基因工程的发展困境和机遇 因此 更加实际的来论述基因发展的可能性 合理性以及可行性 最后给出合理的建 议 得出最佳的结论 机遇总是相伴于困境左右 困境总是像一道关闭窗户的 墙 只有打开它才会有无限的希望 转基因技术迅速发展 其应用和发展的领域日益夸大 但转基因技术的弊 端日益凸现 引起众多关注的目光 就转基因技术本身而言 社会各界对它的 态度各有异同 不同的国家不同的民族和不同的个体对转基因技术的态度大相 径庭 如何看待转基因技术 如何去应用和发展转基因技术 这些都是我们亟 待解决的问题 关键词 能源危机 基因工程 可控精确 4 概述 就目前基因工程发展的现状及现在面临的问题做出一些探讨 首先我们要知 道基因工程的概念 并且从实质上来看待它 现在这项技术做成功了许多人类 以前都无法完成的事情 取得许多科学上的突破 可以说是当代比较受重视的 一门学科 也因此受到了人类不同程度的质疑 取得成果可喜 广泛使用则怀 疑 就现在基因食品来说 这是一个争议较大的问题 因此在这里以这个问题 的角度来看待基因工程的发展到路和对此类问题的探讨 在这里将给出自己一 些观点 1 这是一个高技术含量 较为实用的技术 2 应用范围十分广泛涉 及到各个方面 3 是微观上 人类从外向内的一种发展极具神秘色彩 因为它 关系到生命的奥秘 基于以上几个特点 基因工程最大的敌人将是人类本身 最大的难点也是 人类的本身 这将会产生和人类自身极大的摩擦 它既是忧愁也是喜讯 但是 前提是在人类可控的范围之内 那么它将发挥出极大地潜能 因此它的发展受 到相当的阻力 基于这些我们开始探讨它的发展空间和发展路径 因此提出了 四条建议 1 着重于最为困扰人类 最适合 最紧密相关的问题紧密的结合并发展 2 避免相当部分的矛盾 扬其长避其短 例如着重医疗 药物等研究 3 寻求既不直接和人体本身相关 但有和生活息息相关的方面着重发展 4 加大科技投入 增加技术的可控性和精确性 以上是本文提出的相关要点 5 正文 基因一词是由丹麦植物学家 遗传学家约翰逊首先提出的 用来指澳大利遗传 学家孟德尔在豌豆实验中所发现的遗传因子 美国实验胚胎学家 遗传学家摩 尔根和他的学生在果蝇研究中发现各个基因以一定的线状秩序排列在染色体上 从而建立了遗传的染色体学说 基因的主要功能是编码蛋白质 也就是决定特 定蛋白质的一级结构 一个基因是核算或核酸蛋白的某一片段 生物的一切性 状几乎都是有许多基因以及周围环境相互作用的结果 基因首先在真核生物中 发现 而真核生物的染色体都在细胞核中 所以基因是核基因或染色体基因的 同义词 线粒体 叶绿体等细胞器中也存在着编码某些蛋白质的遗传基因子 为了区别于核基因 这些基因称为 线粒体基因 叶绿体基因 或统称为 细胞质基因 基因工程 亦称为 遗传工程 是指不同生物体得 DNA 在体外经过酶切 连接 构成重组 DNA 分子 然后转入受体细胞 使外源基因在受体细胞中表 达 常用的转移脱氧核糖核酸载体有质粒 噬菌体和病毒等 基因工程的广泛应用价值 将一个鸡蛋放到普通显微镜下观察 不过是由一些蛋白质维生素硒元素等 简单物质构成但它竟能变成一只有鼻有眼五脏俱全有皮有毛有密如蛛网的毛细 血管和神经网络的活生生的小鸡 这是什么因素具有如此大的功能现代科学实 验已经查明是蛋白具有的遗传密码基因 基因工程是当代最复杂最尖端的科学 技术之一 其应用范围十分广阔 基因工程的研究展望 自从 1973 年 jackson 等人在一次分子生物学学会上首次提出基因可以人工重组 并能在细菌中复制 从此以后 基因工程成为一项新兴的研究领域得到了迅速 6 的发展 无论是基础研究 还是应用研究均取得了喜人的成果 这是生命科学 发展的一次飞跃 生命科学已经进入了一个定向快速改造生物性状的新时代 受到了国内外广泛的重视 开展基因工程研究几十年来 建立了多种分别适用 于微生物动植物转基因的载体受体系统 克隆出了一批有用的目的基因 研制 出了数十种昂贵的基因工程药物 培育出了一批具有特殊性状的转基因动植物 当今 国际上一项合作性的基因组测序计划正在大规模的实施之中 我国已成 为这项国际上合作研究开发的少数几个成员国之一 眼下已取得了阶段的突破 性研究进展随着功能性基因不断被开发出 分离及转基因技术的不断完善 转 基因获表达效率不断提高 世纪基因工程研究必然有一个更大的发展 人类将 因为有了基因工程会使寿命大大延长 生物的多样性将得到维护并发展科学家 们纷纷发表文章称基因工程 前景诱人 但同时也告诉我们 在实施该工程时 必须把好审批关 从严掌握 避免失误 当代基因工程所面对的发展问题当代基因工程所面对的发展问题 首先让我们来谈谈现在人类面临的问题 1 人口问题 由于世界人口迅速增加 土地不断减少和沙化 以及给人类的 生存带来极大的压力 人类生存面临威胁 2 资源问题 由于人类生存空间有限 人类生存资源十分有限 例如现在的 能源危机 3 生态环境问题 由于世界经济的发展给环境和生态带来了极为严重的破坏 所以人类也面对着生态环境问题 4 疾病问题 现在人类所面临的疾病种类越来越多 治疗也十分困难的如同 现在的非典 SARS 艾滋病 HIV 病毒 等等 7 5 战争问题 6 毒品问题 7 霸权主义 强权政治问题 8 恐怖主义 9 贫穷问题 为此人们便把目光投向科学技术而从世纪 2L 年代以来兴起的现代生物技术 使人类看到了解决这一紧迫问题的曙光 这就是基因工程 因为生产实践已经 证实 运用基因工程的基因重组高新技术 能使农作物的品种不断更新 提高 品质 增加产量 当然基因工程这一门如此重要的技术自然能够解决以上大多 数的问题 在人口问题上 基因工程自然能够解决粮食问题 通过基因工程可 以培育出优秀的农作物 在生态环境问题 基因工程也可以恢复生物的多样性 更好地保护正在濒临灭绝的动植物 在疾病等治疗中 它更加能利用基因这个 独特的手段来制造出更有效的药物 在资源问题上 基因工程也会有极大地帮 助 当然随着基因工程在实际中的运用 基因工程的运用范围不断扩大 不断 深入人类的生活 并且已经与人类生活息息相关 因此人类在面对 基因 选 择的时候尤为关键 人类将作出重要的决策 因此 现今也产生出许多的摩擦 和矛盾 就现在各国对待转基因的食品及农作物的态度就可以看出 转基因作物的生产现状转基因作物的生产现状 1 转基因作物在世界广泛种植 美国 阿根廷 加拿大为全世界种植转基 因作物最大的国家 8 2 我国转基因作为种植量居世界第四 主要为转基因棉花 主要的转基因作 物有 大豆 棉花 玉米 油菜籽 甜菜 水果等 转基因食品的安全性问题 1 转基因作物可能本身成为杂草 2 转基因作物的亲缘野生种成为杂草或超级杂草 3 转基因作物可能产生新的病毒疾病 4 转基因作物对非目标生物的危害 5 破坏生物多样性 6 转基因作物对生态系统及生态过程的影响 7 其他一些不可预计的风险 8 转基因生物所引入的外源基因往往可以表达出蛋白质 可能会引起生物 的代谢发生变化 造成该生物营养成分的改变 9 转基因生物成分的改变 特别是有毒物质 抗营养因子 过敏原等的含 量发生变化 将影响该生物作为食品的安全性 转基因食品对人体可能会造成的危害 转基因作物中的毒素可引起人类急 慢性中毒或产生致癌 致畸 致突变 作用 作物中的免疫或致敏物质可使人类机体产生变态或过敏反应 转基因食 品中的主要营养成分 微量营养素及抗营养因子的变化 会降低食品的营养价 值 使其营养结构失衡 世界食品生产商的态度世界食品生产商的态度 9 一旦需要标识 大部分食品商在可能的情况下都会采用非转基因原料 一些食品商为了增加消费者的信心 或本身对转基因食品的安全有怀疑 索 性承诺不使用转基因原料 国外转基因食品现状国外转基因食品现状 美国 小麦主粮的商业化尚未推开美国 小麦主粮的商业化尚未推开 美国是转基因作物种植比较多的国家 据美国农业部的数据 美国 2009 年 转基因玉米种植面积为 85 转基因大豆种植面积为 91 转基因棉花为 88 可是 在美国 至今还没有对主粮小麦进行转基因的商业化种植 美国政府早 在 2001 年就给美国的转基因主粮小麦 硬质红色春小麦 颁发了安全证书 在 2 004 年美国政府准备批准转基因主粮小麦的商业化种植 但是 由于欧洲 日 本和其他亚洲国家一直强烈反对转基因小麦 如果美国商业种植转基因小麦 那么这些国家的买家可能会从其他地区寻购小麦 迫于压力 孟山都公司 2004 年主动撤销了转基因小麦商业化种植的申请 在加州 2009 年有 3 个县对转基 因作物进行了全民公决 决定禁止在自己的县里种植转基因作物 有一家美国 企业在加州做药用转基因水稻的田间试验 因为当地农民反对 被迫转移到密 苏里州 俄罗斯 反基因专家当官俄罗斯 反基因专家当官 2006 年年末 世界闻名的反食用转基因产品专家 俄罗斯生物学家伊丽娜 叶尔马科娃走马上任 当选为俄罗斯国家基因安全研究会副主席 2005 年 伊 丽娜 叶尔马科娃博士着手研究小白鼠在食用转基因食品后的健康状况 发现 基因食品影响了小白鼠以及它们后代的健康 这一研究结果为转基因食品可能 10 会对活体动物产生一定负面影响提供了有力的证据 每年 俄国家基因安全研 究会都会发布很多关于转基因产品潜在危险的报告和论文 但一些西方的跨国 公司却因目前还没有确切的研究证据 而对这些报告和论文表示置疑 日本 禁止进口美国转基因大米日本 禁止进口美国转基因大米 日本对转基因作物实行严格管理和慎重对待 根据 Angus Keid Group 发 布的调查 82 的日本消费者对转基因作物持否定态度 2006 年 8 月 日本禁 止进口美国转基因大米 消费者对转基因作物的否定态度已开始影响日本的食 品加工业 例如 几乎所有的酿酒商已开始停止使用转基因产品酿造啤酒 相 当一部分生产传统日本食品如豆腐的公司开始使用非转基因原料 并标记上 没有使用转基因大豆 印度 停止转基因茄子商业化印度 停止转基因茄子商业化 2010 年 2 月 印度中止了世界第一批转基因茄子的推广 认为需要进行进一 步研究才能在全国种植 以确保消费者的安全 此前 在相关政府委员会于 20 09 年 10 月份批准转基因抗虫害茄子的商业化后 印度主要种植茄子的几个邦 抗议不断 2010 年 2 月 6 日 Uttarakhand 邦第一个表态 称他们将禁止种植 转基因作物 不久后 另外两个城邦 Himachal Pradesh 和 Karnataka 也作出 相同决定 最后 环境部长 Jairam Ramesh 在 2 月 9 日表示 禁止商业种植转 基因茄子 要求须先对其进行独立的安全测试 评估其对人类健康和环境的长 期影响 并获得公众和专业人士的认可 2 转基因食物的五大隐患 虽然 转基因食品研究历史只有短短几十年 但其提高产量 增强自身抗病抗虫等优 点较为明显 另一方面 其潜在的风险 如过敏性 毒性及对环境影响也令世 人关注 首先是毒性问题 一些研究学者认为 对于基因的人工提炼和添加 可能在达到某些人们想达到的效果的同时 也增加和积聚了食物中原有的微量 11 毒素 其次是过敏反应问题 对于一种食物过敏的人有时还会对一种以前他们 不过敏的食物产生过敏 比如 科学家将玉米的某一段基因加入到核桃 小麦 和贝类动物的基因中 蛋白质也随基因加了进去 那么 以前吃玉米过敏的人 就可能对这些核桃 小麦和贝类食品过敏 第三是营养问题 科学家们认为外 来基因会以一种人们目前还不甚了解的方式破坏食物中的营养成分 第四是对 抗生素的抵抗作用 当科学家把一个外来基因加入到植物或细菌中去 这个基 因会与别的基因连接在一起 人们在服用了这种改良食物后 食物会在人体内 将抗药性基因传给致病的细菌 使人体产生抗药性 第五是对环境的威胁 在 许多基因改良品种中包含有从杆菌中提取出来的细菌基因 这种基因会产生一 种对昆虫和害虫有毒的蛋白质 在一次实验室研究中 一种蝴蝶的幼虫在吃了 含杆菌基因的马利筋属植物的花粉之后 产生了死亡或不正常发育的现象 这 引起了生态学家们的另一种担心 那些不在改良范围之内的其它物种有可能成 为改良物种的受害者 最后 生物学家们担心为了培养一些更具优良特性 比 如说具有更强的抗病虫害能力和抗旱能力等 而对农作物进行的改良 其特性 很可能会通过花粉等媒介传播给野生物种 基因工程发展的路径何在 基因工程发展的路径何在 可以说在看了上面几个大国对待基因的态度 以及所顾虑的事情 这些都 是不可否认的 当然这也说明目前对这项技术发展的并不是很完善 还有许多 都有待人类去发展 从以上各国所考虑的方面来看 基因工程这项高科技已经 正在和人类的智慧摩擦出火花 摩擦的同时也正在与人类本身的文化和人类文 明开始进行悄然的对接 因此历史在这一刻将面临着人类至关重要的选择 人 类选择与否都直接影响着基因工程的发展和人类自身的发展 在这里先不说人 类如何的选择 只是在客观的讨论一项科学技术发展的方式步棸 那么在各国 12 阴霾的态度下如何探求其发展途径呢 首先 以我个人的观点来探讨发展基因 工程这项技术的必然性和可行性 其一 人类发展总是会受到遇到问题 因此 总是需要寻求特殊的帮助 高科技 在人类社会的发展过程中 不管是哪一个时代人类都会有所要面临的重要 问题 关于生存的至关重要的问题甚至是决定将来发展的关键选择 以前人类 的力量无法与强大狂野的自然相抗衡 饥荒 疾病 洪涝 干旱等 但是这些 是人力所能及 即通过人类的努力就可以实现改变 现在粮食产量变化尤为明 显 每年均有增加 所以凡是关于人类生存的问题几乎都在发生着重大改变 下面是一张粮食生产量的趋势图 国际谷物市场价格走势国际谷物市场价格走势 从图上很明显就可以看出人类做出了多大的改变 农作物的产量逐年在增加 里面深深地隐藏着基因工程的身影 没有它就不能养活现在世界上的大多数人 从人类的人口数量上也可以看出这一关系 以下是人类人口数量随时间发展的趋势图 13 从以上我们就知道在人口压力剧增的同时 人类自身的力量是有限的 因此在 此中情况下人类就会自然地把目光投向现在的新兴科技 基因工程自然在其中 了 放眼看去 基因工程创下了多少以前不可能发生的奇迹事件 从第一头多 莉羊的问世直到现在 基因工程解决了人类多少的问题 医疗 农业 生态环 境 相应的基因工程也就受到人们的格外关注 但是这门学科作出了对人类 生命的揭秘 生命的起源被这门验证性的学科所论述 这样的学科已经是在针 对人类本身 针对人类的信仰 针对人类以前微薄的认知做出了一个 奇特 的解释 因此人们从文化上 从自己对生命的信仰上都会不自觉地给基因工程 发展带上一副拖沓的脚链 使其缓慢难行 也许只能等到真正接受它 有一句话常常出现在现在社会中重要人物的口中 危机中求机遇 只有 在实际中才能认识到这句话的伟大 巧妙的矛盾结合的艺术诠释着发展的哲理 14 我尤为欣赏这样卓越的见识 凡是能为世界忧而忧 为实际问题解决而努力并 奋斗的必将能够为人类所接受并发展 我们看看爱迪生发明的电灯 瓦特发明 的蒸汽机 我国蔡伦发明的造纸 数不胜数的实例就充分说明了这一点 现实的最为理想的切入点是什么 我想首当其冲的应该是能