大学通识教学之转基因技术

徐伟明 施逸凌 李万梅 章鹏飞

摘要：转基因技术已经在不知不觉中渗透进了人类的生产与生活，转基因技术的发展给人们带来便利的同时，也背负着很多质疑。如何直观了解转基因技术，本文从转基因食品、转基因技术在动植物上的运用以及基因治疗出发，层层推进，揭开转基因技术的面纱。

关键词：转基因技术;转基因食品;转基因作物;基因治疗

中图分类号：G642     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2016）07-0148-02

对生命科学工作者来说，基因并不神秘，它就是一段可参与调控生物学过程的DNA序列。转基因技术就是指，通过基因工程在某生物品种基因组中嵌入原来在该生物品种基因组中不存在的基因。转基因就是将人工分离和修饰过的基因导入到目的生物体的基因组中，从而达到改造生物的目的。1946年，科学家首次发现DNA可以在生物间转运，自从1983年世界上第一例转基因植物在美国成功培植，转基因技术得到了越来越多的重视，各种应用也应运而生。

一、转基因食品

转基因食品就是利用现代分子生物技术，将某些生物的基因转移到其他物种中去，改造生物的遗传物质，使其在形状、营养品质、消费品质等方面向人们所需要的目标转变，从而形成可以直接食用，或者作为加工原料生产的食品。

1.转基因食品的分类。根据转基因食品来源的不同可分为植物性转基因食品、动物性转基因食品、微生物性转基因食品和转基因特殊食品。植物性转基因食品是指含有转基因的植物为原料的转基因食品，是生活中最常见的，包括小麦、番茄、大豆等。面包生产需要高蛋白质含量的小麦，而目前的小麦品种含蛋白质较低，将高效表达的蛋白基因转入小麦，将会使做成的面包具有更好的焙烤性能。动物性转基因食品是指以含有转基因的动物为原料的转基因食品。动物性转基因食品也有很多种类，比如，牛体内转入了人的基因，牛长大后产生的牛乳中含有基因药物，提取后可用于人类病症的治疗。微生物性转基因食品是指以含有转基因的微生物为原料的转基因食品。转基因微生物食品，主要是利用微生物的相互作用，培养一系列对人类有利的新物种。转基因特殊食品是科学家利用生物遗传工程，将普通的蔬菜、水果、粮食等农作物，变成能预防疾病的神奇的“疫苗食品”。目前，越来越多的抗病基因正在被转入植物，使人们在品尝鲜果美味的同时，达到防病的目的。

2.转基因食品是否安全。随着转基因食品的日益普遍，越来越多的声音问到“转基因到底安不安全”？关于转基因生物进入食品行业的怀疑一直广泛存在，欧洲民众喜欢将转基因食品称作“食品怪物”，转基因食品被认为是“非天然”的。心理学家罗伯特·斯滕伯格发现，熟悉程度是人们区分“天然”和“非天然”的重要标准，在人们的认知中，越熟悉就越天然;而越陌生，不管是在认知上还是在经验上，越复杂，即人们需要调动更多的认知资源去理解的事物，人们就认为其更加“非天然”。并且人们在判断两者孰优孰劣时会存在认知上的偏见，即天然的一定是好的，而非天然的就是坏的。但与此同时，也有很多支持者宣称转基因食物是安全的，并且具有传统食物所不具备的特性，为人类的生产生活提供了许多便利。转基因大豆是典型的转基因食品之一，它可以作为一种饲料来喂养猪，那么转基因大豆中的遗传物质会不会进入到猪身上从而对猪的遗传物质造成影响呢？如果能造成影响，那么人吃了这样的猪肉会不会也“遗传”到了大豆的基因？应该说，转基因食品不会直接影响人类基因，因为基因是有遗传效应的DNA片段，而DNA经过消化系统的分解，已失去了表达的功能;而从间接方面来说，则存在改变人基因的可能。大豆也可以用来榨油，那么得到的油是不是也含有转基因的成分呢？理论上来说，油是一个脂肪酸的甘油酯，与蛋白没有多大的关系，对人体也不会有影响，之所以用转基因大豆来榨油只是为了提高产率。但是，又有科学家指出，大豆油不是简单的脂肪，其对人体的发育有重要作用。“尤其是里面的成分维生素E，又称生育酚，对人体最重要的作用就是生殖，如此重要的人体必需营养物质，若来自于转基因产品，很可能有极大的健康威胁”，王小语说。与此同时，种植转基因大豆有可能造成基因漂移，導致附近野生近缘种发生内在的基因变化，具有目标基因的一些优势特征，形成新的物种，以致整个生态环境发生结构性的变化。

二、转基因技术在动植物上的运用

1.转基因技术在植物上的运用：转基因作物的除草原理。农作物的除草过程常常是农民们一个头疼的问题。物理除草方法需要消耗大量的人力，而结果却是事倍功半，因此大多数人都会采用化学的方法来除草，那就是喷洒除草剂。但是喷洒除草剂也会有一些风险，有的时候除草剂在杀死杂草的同时，也对农作物造成了影响。除草剂之所以能除掉杂草是因为除草剂能对杂草中的某一段基因序列所表达翻译出来的蛋白质造成破坏。在此设想，是否农作物中也有某一段类似的基因序列以至于除草剂能对它造成影响呢？如果我们把这一小段序列拿掉，那么除草剂是不是可以只杀死杂草而不对农作物产生任何影响了呢？比如说草甘膦和转基因大豆。高抗除草剂草甘膦的转基因大豆不会被草甘膦杀灭，但草甘膦会将其他杂草一概杀灭。这种转基因大豆的好处是可以大大降低大豆的种植成本，比如大豆幼苗期用机械喷洒草甘膦就可以轻松去除杂草，而非转基因的大豆，就只能是人工除草，而杂草的生长能力是远远超过任何人工种植的作物的，没有例外。假设种植大豆完全不除草的话，秋天肯定杂草遍地，颗粒无收，所以必须喷洒大量的农药来避免杂草的生长。难怪有支持转基因技术的人士呼吁：我们宁愿吃转基因食品，也好过每天吃含农药的食物。不可否认的是，对于转基因食物，一千个人眼中就有一千个哈姆雷特，每个人都有不同的看法。

2.转基因技术在动物上的运用：转基因灭蚊利器。伦敦帝国理工学院的Andrea Crisanti教授和Nikolai Windbichler博士带领的研究团队，将一种黏菌基因移植到非洲疟蚊身上。这种基因会产生一种名为核酸内切酶的生物酶，当它识别出一种特殊的序列时就会破坏携带X染色体的DNA。重要的是这种变化是可遗传的，如果对一个蚊子种群施加人为压力，这种特性就能够传播，直到雄性只产生雄性后代，或许会完全根除蚊子种群。Crisanti教授解释称，这些效果是非常有益的，因为疟疾仅依靠蚊子传播，而且只有母蚊子咬人并传播疟疾，因此母蚊子数量的减少或许会延缓疟疾的传播。这项技术标志着我们朝向一种遗传控制策略迈出的重要一步。

三、转基因技术在人类身上的运用：基因治疗

1.基因治疗。基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，以达到治疗目的，也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中，使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。

2.基因治疗的设想。我们知道，从双螺旋结构的DNA中的一条链上选一小段，也就是一段基因的序列，如果拿出来的这一段有一定的破坏性，我们就称之为病毒。也就是说，病毒是没有生命的DNA或RNA的片段，如果把病毒性感冒人体中病毒DNA或者RNA需要进行复制的那一小段序列拿掉或者替换掉，使得病毒无法进行复制，理论上就可以治愈病毒性感冒。但它会有副作用吗？万一把病毒复制上去了呢？因为这一个小片段能够复制，它能够将人体中本来正常的一部分给复制掉，从而造成了人体另一条DNA链带有了病毒性，再经过转录和翻译合成了带有破坏性的蛋白质，而且这个过程是不可逆、不可控和自发进行的。人类经历过的Sars、非典等都是通过病毒传播的，在无法完全控制它之前，最最行之有效的办法是隔离。但是多数情况下，病毒的传播也是非常确定的，它能识别微小的基因差别：人与人之间传播的病毒不会在动物身上传播，不同动物之间也不太会相互传播。地球上有黄种人、白人、黑人、犹太人……不同人种之间的基因是有微小差别的，所以，科学家对基因治疗的研究一定要慎之又慎，避免走入研究的误区。

在这个生机勃勃的地球上，生物在不断地演化，基因突变随时在发生，其实，基因突变就是大自然自发的转基因技术的运用，所以人们大可不必谈转基因色变，关键是像迎接其他新技术新革命一样，如何去接纳它、使用它并合理规范它。

参考文献：

[1]张毅，陆发隆.哈佛大学遗传学家：转基因食品安全之我见[EB/OL].2014-05-11，http：//www.guokr.com/article/438374/.

[2]安立佳.化學通讯，2014，（4）：31-34.

[3]装大雷.科学人，人们为什么不相信转基因[EB/OL].2013-09-27，http：//www.guokr.com/article/437430/.

[4]我爱丹丹65.人吃了转基因，自身基因会改变吗[EB/OL].2014-11-05，http：//zuoye.baidu.com/question/095e6efe3676606fb8bb3d16aee93ca9.html.

[5]李文学.网络新闻联播，“大豆保卫战”：转基因大豆致癌[EB/OL].2013-06-20，http：//news.cntv.cn/2013/06/20/ARTI1371724020196563.shtml.

[6]安立佳[J].化学通讯，2014，（4）：38-39.

[7]亦云.美找到控制流感病毒复制的“开关”[J].科技日报，2010，6（5）.