创世新说

一 明天的太阳1.奥妙无穷的新技术

当我们走进大小书店或驻足街头书摊时,都会看到排列着各种各样名为

《基因工程》、《分子生物学世界》等有关应用生物工程的书籍;当你打开电视机或收音机时,常常会看到绚丽夺目、妙趣横生的“遗传工程初探”、“人与自然”等有关生物工程的画面,听到有关生物工程与人类生产生活等重大关系的精彩报道。这一切都充分表明了生物工程已成为人们关心的热门话题。通过各种宣传媒体传播的生物工程的特辑、专辑或讲座,也使人们开始了解有关的新知识。

正如瓦特发明蒸汽机从而引起十八世纪的工业革命一样,生物工程的应用和发展,也会引起二十一世纪世界工业和经济发展的深刻变革,为人类提供广泛可以利用又可再生的资源,生产出对生活必不可少的物质和化合物。人工操纵生命、创造新的生命类型的伟大业绩,将会逐渐成为现实。但是, 到底什么是生物工程呢,让我们先从最基本的遗传变异讲起。

俗话说:“种豆得豆”、“种瓜得瓜”,“龙生龙、凤生凤、老鼠生的儿子会打洞”,这就是遗传现象。生物把自己的遗传性状相对稳定地传给后代的特性即为遗传性。由于生物具有遗传性,生物的物种才能得以生存、繁衍,才能“生儿育女、传宗接代”;同时,人类利用这一特性,为我们的生产、生活服务。例如养猪生猪,养牛生牛,人们才能吃上美味的猪肉、喝上可口的牛奶;但是,任何一个物种,亲代与子代之间(如父亲和儿子之间), 子代个体之间(如孪生兄弟或姊妹之间),无论形态结构或生理特性,都不会完全相同,换句话说,他们之间既相同又不完全相同,这种差异就叫变异。例如,中国有 12 亿人口,但没有两个绝然相同的人。所以我们常常听到人们说:“×××与他爸爸像极了”,可从没听过“他们父子之间像得无法区别” 的说法,即使同卵双生的兄弟亦如此。

应该着重指出的是:遗传的稳定性是相对的,而变异则是绝对的。变异多半是变坏了的,例如,产量越来越低,原有的优良性状消失等,而变好的只是极少数,例如产量越来越高,优良性状得到巩固、发展,甚至出现了原来所不具备的新特点并可遗传给后代。

生物进行遗传和发生变异的物质基础是什么呢?是脱氧核糖核酸(简称DNA),DNA 可以分为很多小的片段,人们通常把每个小片段叫做基因。科学研究表明:基因能表达出生物的各种性状,像美国人的蓝眼睛、英国人的高鼻子等等,都是由基因所决定的;一旦基因发生变异,就有可能引起生物的性状发生改变。

既然生物的遗传和变异是由基因所决定的,那么,人们能否通过改变基因的方式从而改变或控制生物的性状呢?答案是肯定的!

七十年代开始迅猛发展的生物工程技术,就是根据前面所说的理论为根据,企图按照人类设想的蓝图,通过人工操作,以创造新物种的重要途径。

什么是生物工程,它是以生命科学为基础,利用生物体系和工程学原理, 提供商品和社会服务的综合性科学技术。

它以生命科学(特别是遗传学、微生物学、生物化学和细胞学)的理论和技术为基础,结合化工、机械、电子计算机等多种现代工程技术,充分运

用分子生物学的最新成就,自觉地操纵遗传物质,按照我们的需要,根据我们设计的蓝图,定向地改造生物或者生物的功能,在短时间内,创造出具有超远缘性状的新物种,再通过合适的生物反应器(如发酵罐等),对这类具有巨大潜在价值的新物种,例如“工程菌”或者“工程细胞株”进行大规模的培养,以生产大量有用的代谢产物或者发挥它们独特的生理功能。

利用生物工程技术,已取得了极大的成功。例如,1982—1983 年美国科学家将一种大型老鼠的生长激素基因分离出来后,转入另一种小型老鼠体内,于是创造出了人类第一批人工巨型鼠之后,接着又将人的生长激素基因引入小型老鼠体内,结果产生了一种比未转入人生长激素基因的对照组小型鼠大 18—100%的巨型鼠,而且引入的这些生长激素基因还能遗传给后代; 利用这种技术,还培育出了比普通猪大 50%的大型猪、绵羊猪,人们不仅可以从其身上得到猪肉、火腿和香肠,而且还可得到优质的羊毛;最近报道, 中美合作在水稻中分离出了一种抗水稻叶枯萎病的基因,如果把这种基因转移到高产水稻品种中就能得到抗叶枯萎病的新品种⋯⋯更多的令人振奋的成果,将在后面有关内容中介绍。

可以毫不夸张地说:生物工程,是生命科学中的后起之秀,是一门对人类福利和社会进步起最大作用的技术,是一门对现代生命科学发展发挥着重大贡献的技术,是一门充满潜力和美好前景的技术。它像一轮初升的红日, 光芒四射,蒸蒸日上,因此,我们把它比作“明天的太阳”。

生物工程技术的奥秘,对我们具有不可抗拒的诱惑力。但是,我们不能等待大自然的恩赐,而应采用现代生物工程技术向大自然索取,这是时代赋予我们的伟大使命!