1、浅论基因工程应用学院：旅游与文化产业 学生:秦青青 学号：1020020491【摘要】基因工程已经成为生物科学中不可或缺的一部分.也是最令人类充满无限遐想的一门科学.自从解开人类基因组后 ,长生不老等就古老的传说又再度流行起来 .尽管现在的基因技 术还不能做到让你真的长生不老,但是基因疗法等技术的出现已经让人们看到了基因工程的 生命力。基因工程是指在体外将核酸分子插入病毒、质粒或其它载体分子，构成遗传物质的 新组合，并使之参入到原先没有这类分子的寄主细胞内，而能持续稳定地繁殖。基因载体是 作为基因导入细胞的工具。 犹如火箭能把卫星射向九天一样， 基因载体可以把目的基因送入 靶细胞内，从而发挥目
2、的基因的特定功能关键词：基因工程的概念 基因工程的应用1 基因工程的概念2000 年，国际上重新提出合成生物学概念，并定义为基于系统生物学原理的基因工程。生物学家于 20 世纪 50 年代发现了 DNA 的双螺旋结构，从微观层面更进一步认识了人类及其他生物遗传的物质载体，这是人类在生物研究方面的一次重大突破。60 年代以后，科学家开始破译生物遗传基因的遗传密码，简单地说，就是将控制生物遗传特征的每一种基因的核苷酸排列顺序弄清楚。在搞清楚某些单个基因的核苷酸排列顺序基础上，进而进行有计划、大规模地对人类、水稻等重要生物体的全部基因图谱进行测序和诠释。美国从 1991年起，准备用 15 年时间完成
3、人体基因组测序计划。 人类对生物基因的破译带来了两个领域的革命性变化，一是医学，二是农业。在农业领域，科学家已经开始利用已经识别的基因进行定向设计和构建具有特定性状的新物种的工作。例如，水稻中缺乏维生素 A，科学家将生成胡萝卜素所必须的酶的基因引人水稻中，这样，生产出的新的水稻中便含有胡萝卜素。同样，可以将抗棉龄虫（棉花的主要害虫）的毒素基因植入棉花的基因组种子中，可以产生具有抗虫特性的棉花。农民在种植这种棉花时可以不施或少施农药，不仅可以保护环境，而且可以提高农民的收入。生物技术的发展成就已经向我们展示，我们可以按照自己的意愿定向设计具有特定性状的新物种，人类可以构造一个全新的生物世界。 基
4、因工程应用于医学，我们可以将具有特殊功能的基因转移到细菌或动物细胞中，利用细菌的快速繁殖，生产出符合我们需要的药物，如胰岛素、乙肝疫苗就是通过这种方法获得。目前已有上百种生物技术药品在市场上销售，更多的此类产品处于试制的不同阶段。人类的许多顽症，如癌症、心脏病等都有望通过基因药物获得治疗。 2 基因工程的应用1 在农业邻域从 20 世纪 80 年代每个科学家获得第一株转基因植物到现在的十几年时间内，农业生物技术的发展日新月异，大量的转基因植物进入了大田试验，有不少转基因作物被批准进入商品化生产。农业生物技术的研究主要集中在美国、加拿大和欧洲的一些发达国家以及南美和亚洲的一些国家。从 1987
5、年到 1999 年 1 月，美国共批准 4779 项基因工程作物进入大田试验。从基因工程作物大田试验的种类来看，试验次数最多的是抗除草剂的基因作物，其次是抗病虫害的农作物；从作物品种来看，已经进入大规模测试的农作物有玉米、土豆、番茄、大豆、棉花、瓜类，水稻、小麦等已进入中型规模的大田试验。至 1999 年，转基因玉米、番茄、土豆、棉花、大豆等均已批准进入市场。据统计，全球消费的农产品中，大豆的 60%、棉花的 40%、玉米的 30%都是经过基因工程改造过。 目前，在国外推动基因工程在农业中应用的主导力量并不是政府，而是公司。由于基因技术的巨大潜力和诱人的盈利前景，使一些有远见的大公司纷纷投入巨
6、资从事这一领域的研究与开发，并在一定程度上形成了由少数大公司对这一领域的技术成果垄断的局面。著名的大公司有：美国的孟山都、制药业巨头诺华公司和英国与瑞典合资的阿斯特拉-捷利康公司。 2 军事邻域基因工程刚刚问世，就同任何高新技术一样很快被应用于军事领域，一些军事大国竞相投入大量的经费和人力研究基因武器。若给基因武器下个简单的定义，就是：运用基因工程技术，按设计者的需要，通过基因重组，把一些特殊的致病基因移植到微生物体内，而制造出新一代生物战剂。基因武器的本质是研究不同种族、不同人群的特异性基因, 采用一定策略将其适用于目标人群, 从而导致一个种族的毁灭。基因武器离我们并不遥远,事实上, 世界上
7、有些国家早就在研究基因武器了。50 年代, 美国的军事研究人员曾致力于研究针对黑人的澳谷热病毒, 因为美国黑人死于这种疾病的可能性要比白人大 10 倍。90 年代, 德国联邦国防军在一份题为2020 年武装力量使用的研究报告中提到了未来生物武器对基因不同的人种所带来的危险。这种武器对自己的士兵没有危险, 但对另一个种族的人却是致命的。南非的一个委员会披露了种族隔离时代该国生物武器研究计划的细节, 其中包括研制只会杀害黑人的生物武器如霍乱病原体, 以及一些使黑人妇女不能生育的生物病毒等。虽然当时人类基因组还没有被“ 破译” ,而且种族隔离结束后中止了这种非人道的研究, 但仍有一些国家其中包括以色
8、列对南非人的这些研究感兴趣, 因为从武器技术的角度来看, 这些研究意义重大。3、医药方面的应用因工程在医学上主要应用于生产基因工程药物、疾病诊断、基因治疗。基因药物是指利用基因序列数据，经生物信息学分析、高通量基因表达、高通量功能筛选和体内外药效研究开发得到新药候选物。目前已有数百种基因药物进入临床各期实验。基因药物治疗可以说是现代医疗技术上的一次革命，相对于传统的化学合成药物的治疗，基因药物有着特有的优势：（1）高疗效和长疗效，好的载体能使治疗基因在细胞内长期稳定表达治疗蛋白，从而达到一劳永逸的效果；而传统药物代谢快，需经常服用。 （2）副作用少，与传统药物的全身性作用相反，基因治疗药物的靶
9、向性极强，可特异性地作用于某类组织及细胞上。（3）针对性强，基因治疗可以解决那些对传统药物效果不好的疾病，如各类肿瘤、遗传性疾病以免疫相关的疫病等。三.基因工程的前进展望1、基因工程制药业在国外的发展概况 由于生物技术在解决人类面临的疑难疾病、寻找新的药物途径等方面具有独特的作用，因而各国都十分重视生物技术的研究开发，在生物技术的产业化方面更是不遗余力，政府提供了诸多的优惠政策，产业界则纷纷投入巨资。目前仅仅在美国从事生物技术开发研究的公司就有 1140 多家，西欧共有 800 多家，日本也有 800 多家。生物技术药品的市场也在迅速发展。据专家预测，2000 年药品市场上将有 100 种生物
10、技术药品，总销售额将超过200 亿美元。生物制药产业发展较为迅猛的国家以发达国家为主。美国目前拥有 1300 家公司从事生物制药，其中 20%的公司已上市，其研究开发应用面广、基础厚、水平领先；西欧具有在基础投资和人才技术方面联合的优势，水平仅次于美国；日本采用的是急起直追战略，水平居美国、西欧之后，但已确定了到 2000 年，日本生物技术居世界前列的目标；发展中国家普遍起步较晚，以跟踪仿制为主。 2、国内基因工程制药的概况：刚刚起步，任重道远 我国在基因工程技术医药产品的研究开发方面虽然起步较晚，基础较差，但一开始就受到了党和政府的高度重视。1993 年 6 月，中国生物工程学会在京正式成立
11、。最近国家医药管理局又制定了生物技术“九五”及 2010 年科技发展规划。由于国家的重点扶持，科技人员的刻苦攻关，经过十几年的努力，我国生物技术已取得一大批具有国际先进水平的成果，。到 1997 年底，我国已能生产包括基因工程乙肝疫苗、干扰素、白细胞介素-2 等在内的，基因工程疫苗或药物 15 种，生物药品的产值近 30 亿元。 然而，我们也应该正视与先进国家的差距，特别是在生物技术药品的产业化方面。1996年中国医药工业总产值 1200 亿元，其中生物药品产值 34 亿元，占比 2.9%，而同一时期美、日等国的这一比例达到 8%。目前国内耗用的生物药物有将近一半依赖进口。 四、 我国基因技术
12、发展中存在的问题 1、研究开发的产品跟踪和模仿国外的多，自己创新的少。我国的生物技术主要是跟踪国外而发展起来的，基本上是国外研究开发什么，我们也研究开发什么，因此很少有创新产品。这种状况在新药研制中尤为突出。 2、尚未形成社会化发展格局。在讨论生物技术产业发展时，很多人已注意到了所面临的国际化问题，但却很少注意社会化问题。由于缺乏社会化的意识和氛围，以及其他各种各样的原因，我国新兴的一些生物技术企业，不少是从研究开发到生产销售一条道走到底，做得非常辛苦。事实上，由研究到产品销售，这中间有许多环节都是可以社会化的。 3、一哄而起、重复研究、重复建设的现象大量存在，导致研究力量十分分散。现在国内搞
13、农业生物技术研究的单位很多，有农业科学院系统、中科院系统、高校系统，还地方单位等，但大多数是低水平重复。 4.产业人才缺乏，研发与产业人才脱节。我国的教育与实际所缺乏的人才脱节，也就是教育与社会脱节，从而导致这份现象的存在。5、是缺乏产业化的接轨机制。国外的经验表明，高新技术只有通过资本市场的商业运作才能加速它的产业化进程。而国内很少有公司参与基因技术的研究与成果转化，使基因成果的研究与开发受到很大影响。 6、软件建设与硬件不配套，导致资源的效益得不到充分的发挥。企业的软件主要有两个方面，一是各种管理规范，二是人员的素质，二者缺一不可。生物制药作为高技术产业，不仅对硬件设备的要求高，对软件的要求更高。我国目前的现状是先进的仪器设备大多从国外进口，而人员及由人员制订的规章制度却是土生土长的，二者不配套的直接后果就是产品质量稳定性差，硬件资源浪费严重。 参考文献：1夏焕章 熊宗贵 生物技术制药 高等教育出版社 2010.32 童克中.基因及其表达.北京: 科学出版社, 2001.3 李尉民, 乐宁, 夏红民.转基因生物及其产品的风险与管理.生物技术通报.2000(4)41- 44.4 朱宝泉. 基因工程技术在医学工业中的应用及进展 J . 中国医药工业志.1997.28(2): 56- 58.
