三、基因工程研究展望
展望 21 世纪,它将是基因工程技术迅速发展日益完善的世纪,也是这种高技术产生巨大效率的世纪。人们预期它将在以下几个方面有重大突破。
- 转基因技术的突破
这主要是指植物基因工程领域。80 年代初,最早获得转基因植物是利用一种土壤细菌,即土壤农杆菌做为载体来导入基因的。由于土壤农杆菌只能侵染大部分的双子叶植物和少数单子叶植物,使农作物的基因工程受到很大限制。近几年来人们不断地在探索转化农作物的新途径,这些包括使用电击法、微弹射击法、PEG 法以及其他直接将 DNA 导入的方法。今后的 10 年内, 这些新技术将不断完善,同时还会有一些新的基因导入技术出现。许多农作物的组织培养也有很大突破,一般认为到 90 年代末,很多农作物品种将会获得转基因植株。培育高产、稳产以及抗逆性强的农作物将成为植物基因工程的重点而有很大突破。
- 分离优良性状基因技术
目前基因工程所用的基因基本上是能控制一个性状的单基因,即只要转入一个基因就能获得所需性状,如抗病毒、抗虫和抗除草剂等。这种单基因性状就经济价值来说,数量相对较少,到目前为止,已经分离出来的这类基因没有超过 100 个。今后 10 年可望会对多基因控制的性状进行操作。目前, 美国、日本等国家已决定专门拨大量经费,进行人类及几种主要粮食作物的基因图谱工作。RELP 技术以及不断完善的基因克隆技术(如 PCR 技术)等, 将极大地帮助克隆目的基因。农业上可望从产量、抗性、雄性不育等问题获得突破,医药上可望在抗癌、抗艾滋病等方面获得突破。
- 基因工程产业化
以农业应用为例,由于农业生物技术目标明确,受社会因素限制少,易于推广而获得效益,所以最近几年国外的一些化学药品和种子公司都专门成立有关农业生物技术研究中心,如杜邦公司、孟山都公司、CIBA-Geigy 公司、先锋种子公司以及日本的三菱公司等。同时,还成立一些专门从事农业生物技术的公司,如 PGS 公司、DNAP 公司、Calgene 公司以及 AGS 等公司。另外, 在大学以及研究所从事这方面的研究。在 90 年代,这些公司正在激烈竞争专利权、相互合并,同时也密切配合,如研究抗除草剂的实验室与种子公司以及生产除草剂公司的联合开发。目前已经显示出这些苗头,如 AGS 公司已经和 DNAP 合在一起成立一个公司,DNAP 和 CIBA-Geigy、杜邦公司的合作, Calgene 和 CIBA-Geigy 公司在抗病作物方面的合作,华盛顿大学和孟山都公司在抗病毒方面的合作。而在动物基因工程上,重点将被放在具有优良性状的家畜家禽以及利用它们来生产一些稀有蛋白,并形成生产规模。医药上则规模生产出更多的基因工程疫苗、抗体等药物,目前大的医药公司都正在加强与各大学、研究所的合作。
综上所述,基因工程在动物、植物、医药等诸方面都有广泛的发展和应用前景。我们相信,随着基因工程技术的发展完善,它将为人类建设美好的明天做出更大的不可替代的贡献。