文档介绍：跟踪世界科学前沿
神奇的生物技术
年月,世界各大媒体都把镜头对准一只出生仅七个月的雌性小绵
羊“多莉”,竞相进行报道,全世界的人们都在讨论着这只可爱的小动物。
这究竟是为什么?
这只出生在苏格兰的小绵羊发育良好,从外表上看与其他羊羔没什么差
别,它之所以引起全世界的关注,是因为它的独特身世——它是一只“克隆”
羊。多莉与一般小羊不同的是:它不是由公羊的精子和母羊的卵子结合发育
而成,而是英国科技人员利用生物技术开发的产物。所谓“克隆”,即无性
繁殖。多莉有三个母亲,母羊的乳腺细胞与母羊去掉核的“空卵子”结
合,形成胚胎后植入母羊体内,由母亲生出了多莉,但多莉与母羊的
基因完全相同,可以说是母羊的复制品。
这项奇妙的克隆技术只是生物技术中很小的一个分支。生物技术的崛
起,给人类的生产生活带来了无可预料的影响。如果时光倒流年,“生物
工程”这个词,不但绝大多数人没听说过,连许多工具书中也难以找到。
年后的今天,生物工程已经长驱直入人类的生产、生活的各个领域,产生越
来越大的影响。
一、什么是生物技术?
生物技术也叫生物工程,它是生物科学与物理、化学、数学、工程学、
计算机技术等结合而成的现代应用技术。生物工程的中心内容,是在细胞水
平和分子水平上改造和利用生物,生产人们所需要的产品。由于生物工程的
出现,横亘在人类面前的几大难题——能源紧缺、粮食匮乏和环境污染,将
一一迎刃而解;威胁人类生存的不治之症,如肿瘤和某些遗传病,也将退避
三舍。生物工程将大大推动生产力,改善人们的生活,提高人类生命的质量。
年代有人提出:“世纪是生物工程的世纪。”事实已经证明并还将继续
证明这个论断的准确性。
二、生物工程的主要领域
尽管时间只有多年,生物工程已发展成一个庞大的体系,按照传统的
说法(尽管这个传统也不过年),生物技术主要包括细胞工程、遗传工程、
发酵工程、酶工程这四大支柱。推广开来,生物工程还包括四大支柱之外的
现代生物技术群——光生物技术、声生物技术、低温生物技术、现代仿生技
术等,当然还要包括那颗耀眼的新星——蛋白质工程。
()细胞工程
年,英国建筑师用自制的显微镜看到:栎树皮是由许多蜂窝状的小
格子构成的,他把这些小格子定名为“细胞”。在其后的一二百年中,对细
胞的研究层层深入。人们发现,不仅树皮是由细胞组成的,树身、树根、叶
子、花、果实⋯⋯植物的所有部位都是由细胞组成的;不仅所有的植物是由
细胞组成的,所有的动物也都是由细胞组成的。连微生物也不例外,也是由
细胞组成的,只不过有的微生物结构比较简单,整个个体就是那么一个细胞,
甚至是一个原始的、不完整的细胞。
到世纪中叶,人们终于建立了完整的认识:一切动植物都是细胞的集
合体,细胞是生命的基本单位,动物和植物都是在细胞的繁殖和分化中发育
起来的。这一认识被称为细胞学说。
细胞学说是世纪自然科学的三大发现之一。
进入世纪,随着科学的发展,新技术、新工具、新方法不断涌现,人
们对细胞的研究越来越深入,从细胞整体的研究推进到亚细胞结构的研究和
细胞分子的研究。细胞的基本生命活动,包括它的生长、发育、分化、分裂
等等,其规律日益清晰地呈现在人们的眼前。
对细胞核的研究更是激动人心。人们确认,细胞核里的染色体,正是遗
传物质的载体,隐藏着神奇的遗传密码,控制着细胞的生长和繁殖,是
指挥整个生命活动的最核心、最奥妙的部位。
到年代,一些走在前列的科学家开始有计划地对细胞进行培养,进行
改造,使细胞服从人类的意志,产生人类需要的物质,或是形成新的品种。
既然细胞是生命的基本单位,那么改造生命就应该从改造细胞开始。他们按
照这个思路进行了艰苦的实践,他们成功了。
细胞工程就此诞生了。
()细胞融合技术
作为细胞工程的骨干,细胞融合技术有可能创造出许多不可思议的奇
迹,它的前程不可限量。
所谓细胞融合,就是使两个不同物种的活细胞紧密接触在一起,并且使
接触部位的细胞膜发生融化。这样,两个细胞的细胞质、细胞器你来我往,
互相流通,最后合而为一,完全合并成一个细胞。在精巧的培养技术之下,
这个细胞有可能发育成完整的生物个体,那就是原来两个细胞所属的物种的
杂种后代了。这个杂种后代有可能兼有两个上代的一些优良性状。这对于改
良品种,提高农、林、牧业产品的产量和质量,都是很有意义的。
美国的科学家曾经选择了两种烟草进行细胞融合。这两种烟草,一种是
产量很高的栽培品种,一种是抗病害能力很强的野生种。两种烟草的叶肉细
胞经过化学药品处理后脱去了细胞壁,然后发生了融合。融合的细胞再经过
培养,长成了一株面目一新的烟草。这种烟草兼有高产和抗病