生物技术与人类存续危机

生物技术的定义（见PPT）生物科技的应用医疗领域：在目前这方面的研究受到极大的注目。像是干细胞应用于再生医学领域，如人工脏器、神经修复等。或是以蛋白质结构解析数据，对于功能性区域（domain）来开发相对应的抑制剂（如：酵素抑制剂）。利用微数组核酸芯片，或是蛋白质芯片，寻找致病基因。或是利用抗体技术，将毒素送入具有特殊标记的癌细胞。或利用基因转殖技术，进行基因治疗等。基因治疗（genetherapy）利用分子生物学方法将目的基因导入患者体内，使之表达目的基因产物，从而使疾病得到治疗，为现代医学和分子生物学相结合而诞生的新技术。基因治疗作为新疾病治疗的新手段，给一些难治疾病的根治带来了光明。农学食粮：人口快速膨胀，食粮问题正是生物技术应用的切入点。在基因转殖农作物的开发下，除了转殖进入抗虫害基因、抗冻基因外，例如含有维生素A的稻米也问世。在有限耕地下，转殖农作物解决了质量上的问题。除此之外，观赏用的花卉等，也靠着组织培养的技术，将高质量的花卉复制生产，提高花卉价值。著名的像是台湾的蝴蝶兰。另外，经过遗传工程技术，能产生凝血因子的乳牛也提供医疗用途。生物肥料（biofertilizer）主要利用微生物技术制作的肥料种类。生物肥料不仅给作物提供养料、改善质量、增强抗寒抗虫害能力、还改善土壤通透性、保水性、酸碱度等理性化特性，可为作物根系创造良好生长环境，从而保证作物的增产。生物农药（biopesticide）利用微生物、抗生素和基因工程等产生有杀灭虫病效果的毒素物质，生产出广谱毒力强的微生物菌株制作而成的农药。它的特点有：o不像化学农药般见效快，但效果持久。o与化学农药比，害虫难以产生抗药性。o对环境影响小。o对人体和作物的危害性小。o使用范围和方法有限制；等等。军事科技：基因工程武器（geneticengineeringweapon）简称基因武器，例子有：插入眼镜蛇毒液基因的流感病毒和含有炭疽病毒的大肠杆菌。基因武器的特点是：o生产成本低、杀伤力大、作用时间长。o对方使用难发现、难预防、难治疗。o使用方法简单，施放手段多。o只伤害人，不破坏武器装备、设施。o一旦使用会产生强烈的心理威慑作用。工业应用：在工业上，利用工业菌种的特殊代谢路径，来替代一些化学反应。除了专一性提高，也在常温常压下，节约能源。也由于专一性高，产生的废弃物量低，也因此被称为绿色工业。环境保护：当环境受到破坏，可以利用生物技术的处理方式，让环境免于第二次受害。生物具有高度专一性，能针对特殊的污染源进行排除。例如运输原油的邮轮，因事故，将重油污染海域，而利用分解重油的特殊微生物菌株，对于重油进行分解，代谢成环境可以接受的短练脂肪酸等，排解污染。此外，土壤遭受重金属污染，亦可利用特定植物吸收污染源。由生物技术的应用范围的广泛，我们已经可以认识到生物技术发展到今天已经影响到了人类生产和生活的方方面面，这种影响随着生物技术的复杂性和应用方式的多样性变的很复杂，因此，我们选取较为典型的、我们所熟知的生物技术为例来阐述生物技术给人类存续带来的影响。转基因定义：将人工分离和修饰过的基因导入到生物体基因组中，由于导入基因的表达，引起生物体的性状的可遗传的修饰，这一技术称之为转基因技术运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，从而产生特定的具有优良遗传性状的物质。利用转基因技术可以改变动植物性状，培育新品种。也可以利用其它生物体培育出人类所需要的生物制品，用于医药、食品等方面。转基因技术，包括外源基因的克隆、表达载体、受体细胞，以及转基因途径等，外源基因的人工合成技术、基因调控网络的人工设计发展，导致了21世纪的转基因技术将走向转基因系统生物技术转基因食品2000年3月，克隆小猪“横空出世”。随之而来，欧美之间也为转基因食品吃与不吃的问题争论不休。在我国，转基因食品还比较罕见，到目前为止，经农业部生物工程安全委员会准许商业化的转基因作物仅有6种，其中有3种涉及食品，两种西红柿、一种甜椒。但是，随着我国加入WTO的推进和全球经济一体化的到来，食用转基因食品将成为不可回避的现实。那么，什么是转基因食品？转基因食品到底能不能吃？所谓转基因食品，就是利用分子生物学技术，将某些生物的基因转移到其它物种中去，改造生物的遗传物质，使其在性状、营养品质、消费品质方面向人类所需要的目标转变，以转基因生物为直接食品或为原料加工生产的食品就是转基因食品。它的研究已有几十年的历史，但真正的商业化是近十年的事。90年代初，市场上第一个转基因食品出现在美国，是一种保鲜西红柿。此后，转基因食品一发不可收。据统计，美国食品和药物管理局确定的转基因品种已有43种。美国是转基因食品最多的国家，60％以上的加工食品含有转基因成分，90％以上的大豆、50％以上的玉米、小麦是转基因的。转基因食品有转基因植物，如：西红柿、土豆、玉米等，还有转基因动物，如：鱼、牛、羊等。虽然转基因食品与普通食品在口感上没有多大差别，但转基因的植物、动物有明显的优势：优质高产、抗虫、抗病毒、抗除草剂、改良品质、抗逆境生存等。以美国为首的主吃派和欧洲为首的反对派在全球范围内形成了两大阵营。不久前调查表明，美国、加拿大两国的消费者大多已接受了转基因食品，仅有27％的消费者认为食用转基因食品可能会对健康造成危害。而在欧洲，大多数人是反对转基因食品的，英国尤为明显。缘由是1998年英国的一位教授的研究表明，幼鼠食用转基因的土豆后，会使内脏和免疫系统受损，这是对转基因食品提出的最早质疑，并在英国及全世界引发了关于转基因食品安全性的大讨论。虽然英国皇家学会于1999年5月发表声明：此项研究“充满漏洞”，得出转基因土豆有害生物健康的结论完全不足为凭。但是，转基因食品的安全性问题已引起了消费者的怀疑。79％的英国人反对试种基因改良作物，抵制转基因食品进入市场。对人类影响：虽然对于转基因食品还存在这样那样的争论，但它的优势还是表现得越来越显着。在美国得到普遍种植的转基因玉米中色氨酸含量提高了20％。色氨酸是人体必需的氨基酸，无法自己合成，只能从外界摄取，一般植物性食品中色氨酸含量很低甚至没有，只有靠动物性食物中获取，转基因玉米的出现，对于素食主义者而言，无疑是个喜讯。转基因油菜，不饱和脂肪酸的含量大增，对心血管有利。转基因工程牛奶，增加了乳铁蛋白、抗病因子的含量，降低了脂肪含量……在我国，人多地少状况突出，基因工程是解决粮食产量、提高粮食质量的重要途径专家们认为，由于转基因作物能更好地防治病虫害，抵御干旱，提高产量，营养成分高，因此发展前景十分广阔。到2015年，全球人口将增至90亿，只有提高农业生产率才能满足人类对食品的需求，而现代生物技术无疑是提高农业生产率的重要手段之一。人们还可利用基因技术生产速生鱼类和医药工业所需的疫苗等，以满足人类的生活需要。但专家们也强调，发展转基因食品必须有严格监督、科学检验、国际立法，以避免它对人类健康和环境造成损害关于转基因作物的潜在生态风险早在1992年公布的《生物多样性公约》条款中就已明确提出来，要求制定或采取办法酌情管制、管理或控制由生物技术改变的活生物(LMO或GMO)在使用和释放时可能产生的危险，既可能对环境产生不利影响，从而影响到生物多样性的保护和持续利用，也要考虑到对人类健康的危险。对环境产生不利的影响，包括了对农田生态系统的影响，以及自然生态系统的影响，影响是多方面的。一、克隆的定义科学家把人工遗传操作动物繁殖的过程叫“克隆”，这门生物技术叫“克隆技术”，其本身的含义是无性繁殖，即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系，该细胞系中每个细胞的基因彼此相同。二、人类探索的历程1人类祖先发现，最茁壮的植株的种子培植出的谷物也更优良。这是人类开始按照人的意图控制生命的开端，这是克隆技术最终目标的最初体现。21952年克隆蝌蚪小小的蝌蚪改写了生物技术发展史，成为世界上第一种被克隆的动物。美国科学家用一只蝌蚪的细胞创造了与原版完全一样的复制品。31972基因复制克隆技术精细到以单个基因复制为单位。科学家将某种特定基因单离出来，将它与某有机体（最初是一种酵母）结合，有机体将新基因融入自己的DNA结构后再繁殖，产生出理想基因的复制品。41978第一例试管婴儿出生（照片的这位女士就是第一例试管婴儿）整个世界吵嚷着想要目睹人类第一个体外受精婴儿刘易斯的“庐山真面目”。英国医生用丈夫的精子在一个试管内使卵子受精，然后将胚胎植入健康母亲的子宫内。51997年2月克隆羊多利1996年，世界第一例从成年动物细胞克隆出的哺乳动物绵羊多利诞生。这个秘密直到1997年2月才向世人公布。苏格兰胚胎学家用一只成年母羊乳房内取出的细胞克隆出多利。2003年被实行安乐死。61998年克隆批量化美国科学家用成年细胞克隆出50多只老鼠，并接着培育出3代遗传特征完全一致的实验鼠。与此同时，其它几个私立研究机构也用不同的方法成功克隆出小牛。其中最引人注目的是，日本人用一个成年母牛的细胞培育出8只遗传特征完全一样的小牛，成功率高达80%。72000年人类近亲被克隆美国研究者用与克隆多利羊截然不同的方法克隆出猴子，科学家将一个仅包含8个细胞的早期胚胎分裂为4份，再将它们分别培育出新胚胎，惟一成活的只有Tetra。与多利不同的是，tetra既有母亲也有父亲，但它只是人工4胞胎中的一个。此外，帮助培育出多利羊的生物技术公司宣布克隆出5只小猪仔。该公司宣称，克隆猪终将成为人类移植器官的“加工厂”。82005年2月18日第59届联合国大会法律委员会以71票赞成、35票反对、43票弃权的表决结果，以决议的形式通过一项政治宣言，要求各国禁止有违人类尊严的任何形式的克隆人。三、克隆技术对人类的益处需要指出的是克隆技术与人类的存续的关系不仅仅体现在“人”自身的生命延续，同时还关系到与人类生存相关的各种环境，没有健康的、适宜的环境，人类的生存同样会受到威胁。因此，克隆技术对人类的存续影响体现在人及其环境的各个方面。1．克隆技术与遗传育种在农业方面，人们利用“克隆”技术培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病虫害的优质高产品种，大大提高了粮食产量。在这方面中国已迈入世界最先进的前列。2．克隆技术与濒危生物保护克隆技术对保护物种特别是珍稀、濒危物种来讲是一个福音，具有很大的应用前景。从生物学的角度看，这也是克隆技术最有价值的地方之一。3．克隆技术与医学在当代，医生几乎能在所有人类器官和组织上施行移植手术。但就科学技术而言，器官移植中的排斥反应仍是最为头痛的事。排斥反应的原因是组织不配型导致兼容性差。如果把“克隆人”的器官提供给“原版人”，作器官移植之用，则绝对没有排斥反应之虑，因为二者基因相配，组织也相配。问题是，利用“克隆人”作为器官供体合不合乎人道？是否合法？经济是否合算？克隆技术还可用来大量繁殖有价值的基因，例如，在医学方面，人们正是通过“克隆”技术生产出治疗糖尿病的胰岛素、使侏儒症患者重新长高的生长激素和能抗多种病毒感染的干扰素，等等。4．生长周期短，遗传性状稳定5.克隆技术可解除那些不能成为母亲的女性的痛苦。6.克隆实验的实施促进了遗传学的发展，为“制造”能移植于人体的动物器官开辟了前景。7.克隆技术也可用于检测胎儿的遗传缺陷。将受精卵克隆用于检测各种遗传疾病，克隆的胚胎与子宫中发育的胎儿遗传特征完全相同。8.克隆技术可用于治疗神经系统的损伤。成年人的神经组织没有再生能力，但干细胞可以修复神经系统损伤。9在体外受精手术中，医生常常需要将多个受精卵植入子宫，以从中筛选一个进入妊娠阶段。但许多女性只能提供一个卵细胞用于受精。通过克隆可以很好地解决这一问题。这个卵细胞可以克隆成为多个用于受精，从而大大提高妊娠成功率。四、克隆技术对人类发展的弊端1．生态层面，克隆技术导致的基因复制，会威胁基因多样性的保持，生物的演化将出现一个逆向的颠倒过程，即由复杂走向简单，这对生物的生存是极为不利的。2．文化层面，克隆人是对自然生殖的替代和否定，打破了生物演进的自律性，带有典型的反自然性质。与当今正在兴起的崇尚天人合一、回