浅析我国生物基因的发展前景
2017-01-27韩涛泽
韩涛泽
北师大天津附中
浅析我国生物基因的发展前景
韩涛泽
北师大天津附中
生物基因是控制生物性状的基本遗传单位,生物书中如是说。生物课本为我们打开了生物世界的大门,生物基因的魅力又何止书中所谈及的。从孟德尔提出的遗传因子,到摩尔根的果蝇遗传实验,再到沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构,又到现代社会中生物基因技术的应用,有关生物基因的知识让人应接不暇。在本文中,笔者简述了生物基因的历史,展望生物基因的发展前景,并对其发展进行了理性思考,以飨读者。
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曾有专家描述,生物基因的逻辑和语言就是描述“猫之为猫、虎之为虎”[1]。为了探寻生物的来源和变化规律,众多生物学家纷纷致力于生物基因的研究。大量研究成果的问世(例如,转基因食品、基因芯片等),为我们的日常生活带来巨大的冲击,也吸引着更多学者和研究人员纷纷投身于生物基因的研究工作当中去。
一、生物基因的历史
生物基因存储着生物的种族、孕育、生长、凋亡过程的全部信息,其内涵就是“具有遗传效应的DNA片段”。生物基因的特点主要包括了:第一、复制、生物基因能够忠实的复制自己,从而确保生物的基本特征;第二、变异、在繁衍后代时,如果受到环境或者遗传因素的影响,基因能够突变和变异。由此我们不难发现:生命的繁衍、细胞的分裂、蛋白质的合成,诸如此类的重要的生理过程就是通过环境和遗传基因的共同作用来演绎的。
19世纪开始,遗传学家提出了“生物的性状是有遗传因子所控制的”这一逻辑推理。到了20世纪初期,遗传学家摩尔根通过果蝇遗传实验,让世人意识到了“基因存在于染色体上”,并且了解到了“生物基因在染色体上呈线性排列”,即染色体是生物基因的载体这一具有里程碑意义的结论。20世纪初期,遗传学家约翰逊正式提出了基因的概念[2]。再后来,从20世纪中期开始,分子遗传学逐渐开展,沃森和克里克提出的DNA的双螺旋结构,让人们认识到了基因的本质——“具有遗传效应的DNA片段”。
二、生物基因的发展前景
1、医疗方面
随着人们对基因的研究不断深入,科学家们发现生物基因的结构和功能变化是造成许多疾病发生的本质原因。可见,通过研究生物基因,不仅有助于发现缺陷基因,还有可能掌握对基因进行预防、诊断、修复、治疗的方法,造福于世人。
此处以基因治疗为例:基因治疗技术是当前生物技术发展的前沿,最新的进展是在基因治疗中应用基因枪(将特定DNA以改进的基因枪技术注入实验动物的脏器或组织中以进行表达)[3]。基因治疗研究的成功预示着能够在不久的将来,人们有可能实现利用基因枪技术来治疗遗传病,进而为人们的健康和生活带来不可估量的益处。
2、农作物培育
可以说,生物基因为农作物培育带来了一场“绿色的革命”。在现阶段,生物基因工程技术在农作物改良方面已经取得了巨大的进展。国内科学家们以生物基因为原理,不断尝试着改良农作物,例如将农作物种植在盐碱地、旱地上,或者开发出能够防病的农作物等。此外,生物基因技术也显著的缩短了农作物新品种的开发时间,使农业得以有新的发展。
研究人员还指出,采用生物基因技术改良农作物是农作物培育的必要趋势。这是因为,利用基因工程改良农作物能够有效的缓解全球人口飞速增长的压力,而开发出的有助于增强人体健康的食品还能够缓解当前人口老龄化问题带给医疗系统的压力。这对当前中国乃至世界人口问题的解决,具有不可估量的作用。
3、分子进化研究
分子进化工程是第三代基因工程,其方法就是通过对试管系统中的多分子体系施以选择的压力,来模拟生物进化历程。现阶段,科学家已经实现了分子进化工程研究的试管定向进化,进而获得抑制凝血酶活性的DNA分子。
随着研究的进一步发展,科学家们预测,这些DNA分子将有助于代替溶解血栓的蛋白质药物治疗脑血栓、心肌梗死等疾病。为人们的医疗保障,提供了更多的方案。
4、其他
生物基因的发展前景十分广阔,例如,将基因技术应用于生产领域,生产转基因食品。将生物基因同于军事领域,制作传说中的“基因武器”。将生物基因理论与环保事业结合起来,研制出专门的基因药物高效的杀灭破坏生态平衡的药物等等。
三、生物基因发展的理性思考
生物基因的研究给人们带来的巨大便利的同时,可能引起的负面影响也已经引起了世界各国的关注,早在21世纪初期,联合国转基因生物国际大会就决定建立跨越国界的“国际生物安全信息中心”,而后,世界各国纷纷出台了适应和约束基因发展的政策和法律。人们都说,科学是一把双刃剑,而生物基因同样也是一把双刃剑。我们在使用它有利的一面造福人类的同时,要尽最大的能力抑制它有害的一面。才能做到“利用基因,造福人类”。
结束语
在孟德尔之前,人们一直认为,遗传就是一个混合的过程。随着时代的发展,科技的进步,人们逐渐看到了遗传的“真面目”,慢慢的揭开了生物基因的神秘面纱。使“基因”这一神奇的东西,得以呈现在人们眼前,等着我们去开发,利用。
生物基因与生物体的生、老、病、死过程密切相关。在环境和遗传的共同作用下,生物体演绎着细胞分裂、蛋白质合成、繁衍等生物过程。各行各业中生物基因技术的应用和开发,冲击了传统观念的同时,向我们展示了生物基因所负载的价值。应对生物基因的发展,我们需要以理性的态度,寻找生物基因、伦理等领域共同价值的交合区,让生物基因的发展成为全人类的福祉,最终造福于全人类。
[1]刘亚文.浅析DNA保存的研究进展[J].轻工科技,2016(7).
[2]孙艳艳,王大博.浅谈我国生物制药产业的现状及发展前景[J].黑龙江科技信息,2011(14).
[3]欧阳亚琦.生物技术发展及预测[J].青年时代,2015(24).
韩涛泽(2000-),男,汉族,天津市人,高中学历。