基因工程技术与人类社会的关系
姓名：傅宁捷学号：08052210 专业：软件工程
摘要：基因工程在近几十年取得了飞速的发展，已经和人类的社会密切相关。然而任何学科技术都是利害互存，故本文从基因工程在农牧业、食品行业、医药行业的应用和对环境、健康、伦理等方面的影响入手，以探索如何发扬其优势，克服其不足的方法，使基因工程更好地为人类社会服务。
关键词：基因工程、应用、利弊
基因工程（genetic engineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段[1]。基因工程在其产生的几十年时间里，已经发展到了相当成熟的地步。其应用范围之广，应用领域之多，已渗入社会的方方面面[2]。基因工程在农牧业、食品工业、医药行业、环境保护等方面都起到了积极的推动作用。然而，历史和事实证明，任何学科技术都是一把“双刃剑”，基因工程也不例外。安全方面、环境污染方面、伦理方面等的问题已经突显出来，到了我们必须面对和解决的地步。故本文从正反两方面探讨基因工程与人类社会的关系，探索如何发扬其优势，克服其不足的方法，使基因工程更好地为人类社会服务。
1.基因工程的应用与成果
1.1基因工程在农牧业的应用
对农业的发展来说，经基因工程改良了的种子将更容易种植、加工和运输，这些种子变成了热门的商品，使种子公司得到了迅速的发展，也为转基因作物的迅速推广奠定了基础，为解决全球性的粮食危机问题提供了有效的办法。自从20世纪8O年代第一个转基因植物实验成功以来，在短短时问里，转基因技术在植物品种改良的研究方面取得了重要进展。例如，普通西红柿在收获和运输过程中很容易发生软化而腐烂，研究发现这种软化过程受一种酶控制。科学家按照该酶的基因序列设计出它的反义RNA基因，并转入西红柿，从而抑制了这种酶的软化作用，使西红柿的成熟过程延缓，有利于运输和保存。基因工程西红柿也是第一个批准商业化的基因工程农作物[2]。(见图.1)再如，农业上的一种著名的微生物杀虫剂，叫苏云金杆菌，简称BT，在世界上推广应用了半个多世纪。根据苏云金杆菌的杀虫原理，科
学家用毒蛋白片段的编码基因导入烟草、棉花、玉米、马铃薯、西红柿、水稻等作物，所形成的转基因作物都能产生肼毒蛋白，使植株本身能够自动杀灭害虫，而用不着再喷洒农药。转基因动物是世界各国研究的另一热点领域。自1983年美国学者把大鼠生长激素基因导入小鼠产生重大突破之后，各国科学家利用转基因技术培育出的体大瘦肉型、产奶产卵多的家畜、家禽屡见不鲜。如澳大利亚科学家已经开发出一新品种的基因猪（见图.2）。与普通猪相比，饲养这种猪而产生的效率要高30％，可以提前七周上市销售。澳大利亚联邦科学与工业组织已开始生产转基因绵羊（见图.3），这种绵羊比普通绵羊的生长速度快30％。美国科学家也生产了一种转基因火鸡，产蛋量提高1／3[2]。1997年9月上海医学遗传研究所成功地培育出在其乳汁中含有人的凝血因子蛋白的转基因羊，这种乳汁既可食用，又可以药用，为通过动物廉价大量生产人类的珍贵药物迈出了重要的一步[2]。
图1.转基因西红柿图2.转基因猪图3.转基因羊
1.2基因工程在食品行业的应用
1.2.1食品原料的改良
食品主要的化学成分有糖类、脂质、蛋白质。（1）对糖类的改良：通过基因工程也可以改变植物食品中淀粉组成及含量。如马铃薯上成功利用淀粉合成酶GBSS基因的反义基因抑制该酶作用[3]，使直链淀粉的合成几乎完全受抑制，从而获得支链淀粉含量很高的马铃薯；（2）对脂类的改良：美国DuPont公司通过反义抑制或／和共同抑制油酸酯脱氢酶[3]，开发成功高油酸含量的大豆油。这种新型油有良好的氧化稳定性，很适合用作煎炸油和烹调油。（3）对蛋白质的改良：豆类植物中蛋氨酸的含量很低，但赖氨酸的含量很高；而谷类作物中的对应氨基酸含量正好相反，通过基因工程技术，可将谷类植物基因导入豆类植物，开发蛋氨酸含量高的转基因大豆。（见图.4）
1.2.2食品检测[3]
基因工程用于食品检测主要有两方面：1．食品微生物的检测，采用核酸探针(基因探针)和多聚酶链反应技术检测食品中的致病菌。2．用于食品中转基因成分的检测。
1.3 基因工程在医药行业的应用
基因工程技术在医药研制方面的应用已产生了显著的效果，并预示着医药工业体系的划时
代的变革已经到来[4]。（1）基因工程技术能明显提高生化药物的生产效率，降低生产成本和改进医疗效果。如用含人体生长激素基因的微生物发酵液生产的激素产量，相当于从6万个尸体的脑垂体中所得激素产量[4]；（2）基因工程提供了大规模制取人体内活性物质的技术。人体内有许多生理性极强、含量极微的活性物质，如各种细胞因子、激素、神经多肽等，对一些疾病的治疗有重要价值。基因工程技术可以在极其复杂的机体细胞内取出所需基因，生产出比原来多数百倍、数千倍的这类物质（见图.5），如基因工程胰岛素、基因工程干扰素、人造血液、白细胞介素等已经实现工业化生产；（3）基因工程药物对过去难以治疗的一些病症有特殊效果。如人促红细胞生成素是治疗由肾功能衰竭引起的贫血的特效药[4]；（4）基因工程药物是人体内蛋白质、激素或活性多肽，一般副作用小；（5）基因诊断较传统的诊断更有预见性和准确性。它可以在毫无临床表现下通过个人基因组与正常基因组的对照，发现人的某些基因缺陷；（6）基因治疗：现代医学对于遗传性、心、脑血管疾病、肿瘤、某些神经系统疾病及感染性疾病依然缺乏有效的防治措施。而基因治疗则可以从基因水平上对上述疾病予以有效治疗，获得“治本”的效果。
图.4 转基因大豆图.5 转基因药物
1.4 基因工程在环境保护方面的应用
工业发展带来了严重的环境污染问题，大量的难以生物降解或降解缓慢的合成有机化合物进入环境，对环境的自我调节功能产生了较大的破坏。基因工程为改变细胞内的关键酶或酶系统提供了可能，进而可以提高微生物的降解速率，拓宽底物的专一性范围，维持低浓度下的代谢活性，改善有机污染物降解过程中的生物催化稳定性等[4]。
2.基因工程的危害
2.1基因工程对环境的危害
“基因污染”有可能成为人们在21世纪新的忧患。自然界中生物通过有性繁殖使染色体重组而产生基因交换，同样基因工程作物也通过有性繁殖的过程将基因扩散到其他同类作物上，即遗传学上的“基因漂散”。这种人工组合的基因，通过转基因生物扩散到其他栽培生
