人类
解码:在人的遗传密码里,蕴藏着人体的奥秘。基因学被认为是推动整个生物科学前进的火车头,而人的遗传密码的解码工作,则被看作是 20 世纪
最重大的一项科学成就。在人的 23 对染色体中,储存着人的全部基因,总数
约为 5 万至 10 万个。要破解密码,必须在染色体中找出不同的基因。找到某个基因的目的是利用自体繁殖的方式复制下来,以便从中获得各种信息,如了解有无遗传性疾病的带原体,有无不正常的遗传因素,容易患染哪些疾病等等。
绘制人类基因图:解码工作的重大进展体现在人类基因图的绘制上。1988 年 10 月,诺贝尔奖获得者、发现 DNA 的美国科学家沃森,组织基因研究小组, 计划在 15 年的时间内绘出基因图。这项计划的出现,标志着自 1977 年美英两国科学家共同发表人体基因结构草图以后,解码研究开始走上又一个发展新阶段。
基因扫描:科学家正致力于基因扫描的研究。21 世纪初,为了预防和治疗疾病,病人易于染患致命疾病的基因将可定期扫描,不良基因也可以用正常基因来替换。
基因辨别:在数星期大的胎儿的 DNA 中,已可辨别许多疾病的不良基因, 如镰刀状细胞贫血症、地中海贫血病的不良基因等。心脏病、精神病和癌症等多重基因疾病也已能辨别。
基因探测:探测的重点是 DNA 单纤维束的延伸部分,这对研究疾病很有作用。1985 年以来,美国曾批准使用 7 种基因探测诊断仪器,如专门探测疱疹的仪器等。列入开发研究项目的还有心脏病及其他遗传疾病的基因探测器。遗传学家们还根据对亨廷顿舞蹈症等遗传病的研究,绘制出家族基因树。
生物科学技术的应用
专利:1980 年获得美国生物科技界第一项专利的是奇异公司的查拉巴蒂。他的发明是用遗传工程来增强一种微生物裂解原油的能力。这项专利开创了生命可以有专利权的先河。1985 年,这方面的专利权扩大到改变遗传的植物。1988 年 4 月 13 日,哈佛大学的科学家获得了通过遗传控制制造的 1 只老鼠的专利。这只老鼠成了世界上第一只有专利的高级生物。科学家先隔离出使人类和其他哺乳类致癌的一个基因,再把这个基因注射到老鼠的受精卵中。通过这个过程制造的这种有专利的老鼠,如今作为研究和实验用鼠, 供给美国的许多实验室使用。
农化产品:农化方面的生物科技产品,大多具有抗菌、抗虫、防农药污
染等用途。它还包括在其他方面具有特殊功能的产品,如抗霜菌、牛生长激素等等。此外,它也包括可生产具有奶油味爆米花的超级玉米、超级蕃茄等大批农产品。
工业产品:除了工业领域使用的生物科技产品之外,其他产品还包括生物晶片,如食品工业中用来测试食品鲜度的鲜度测试晶片,在实验室中培育的巧克力、香草、辣椒等产品。为了遗传密码的解码自动化,在工业领域正在加紧设计和制造破解 DNA 密码的机器。
商业、娱乐业:生物科技产品成为商业流通领域的新星,绿色食品不断涌现。此外,一些具有特殊功能的生物科技产品也进入娱乐业。例如一种名叫“大雪”的人造雪,已被大量生产用来供游客滑雪。这是运用基因原理制造的、形似树薯粉的天然蛋白质。
医药卫生行业:药品是生物科技的主要产品,品种多、数量大。这些药品在医药卫生行业得到了极其广泛的运用。其中日益引人注目的产品包括血栓溶剂药品、胞浆素原活化剂、α-干扰素、抗血凝剂 TPA、胰岛素、人类生长激素等。一些测试方法也得到了应用,如 DNA 测试法,可测试胞囊纤维症, 追踪骨髓移植、淋巴瘤、白血病和确认父血系统。
除此之外,大有争议的安乐死、器官移植和借腹生子等,也与生物科学技术的应用紧密联系在一起。
我们上面描述的虽非当代生物科技发展的全景,但我们已可从中看出这一高科技领域所具有的巨大潜力。它对未来社会和经济的发展,对人类文明的进步所具有的影响将越来越大,并将越来越清楚地展现在我们面前。
生物科技意味着分子的复制。随着人类科学探索的继续,人们预计食物、楼房也将可以复制。从美国斯坦福大学开始,在美、日、中三国逐步兴起的纳米技术研究,不但使我们看到了这种可能性,而且使我们醒悟到:材料科学的一场革命已经从 20 世纪 90 年代初开始,21 世纪的人类将迎来更加多姿多彩的高科技文明。