21 世纪的生物工程

文/颜士州

以前，生物工程只是科幻小说作家大脑中的一幅虚构图像——改变生物体，生产出世界上从未有过的植物、动物和微生物。在科学发达的今天，生物工程取得了令人难以置信的重大突破；重组DNA 或RNA 技术、细胞融合及单克隆抗体制备技术等新方法的涌现，使人类能够在分子和细胞水平上对生物体进行操作，提高了生物代谢过程的效率、速度和产量。

生物工程因涉及“某些生命过程”而引起科学家的极大兴趣，从而被人们认为是未来十大趋势之一。

由“拔萝卜”引出的……

《拔萝卜》的故事你大概不会陌生吧！

地里长了一个大萝卜，爷爷拔不动，奶奶帮忙拔，还是拔不动，小孙子还有小狗、小猫一起帮忙拔，这才拔了出来。

当你读了这个故事，你肯定不会认为世上真有这么大的萝卜。

时过境迁，居然能使这一童话变成现实。如今，我们走进超市，你看到的萝卜的确大得出奇，但萝卜的暴长，并不是由于2l 世纪的土壤发生了变化，而是科学家运用生物工程技术将一种生长激素植入萝卜，这才使得萝卜比起它的前辈不知要“强壮”多少倍。

科学家绝不会仅仅限于对萝卜的改造。既然对萝卜能植入生长激素，那么其他农作物也会享受“同等待遇”。所以，你在超市里会看到特大的土豆、红薯、地瓜等瓜果蔬菜。

生物工程技术以植物为材料从事改良，可培养出植物的各种器官，倘若从事顶芽培育，还可以培育出一批稀奇古怪的新品种植物呢！如甘蓝与白菜或油菜交配后，由受精胚人工培育而成“白蓝叶”，利用胚培育技术培育出“千宝菜”……

在许多植物工厂中，科学家利用电脑自动控制一定的温度、光照和培养液，一排排的植物组织放在营养槽中培育，这样就可生产出有用成分。如高丽参中的成分“人参皂苷”，紫色草中的紫色素，红藤草中的色素蒽醌，以及红花中的红花素等众多成分均可在植物工厂中进行集约化生产取得。

生物工程还将利用基因重组技术改变植物生长特性。如在喇叭花的细胞中移植人的脱氧核糖核酸，植物不仅增加了抗除莠剂的免疫力，还能预防植物病害或冻死。这样，即使在寒冬腊月之际，我们也能看到喇叭花的笑脸了。

生物工程技术给人类创造了一个崭新的植物大世界，在这个“大世界”里将增添数以万计的新“家族”。

无需“十年树木”

“十年树木，百年树人”这句话意在借植树难而喻培养人才更难。此言就哲理而论，无可挑剔。若对树木本身的生长规律来说，一棵树长大成材都要很多年，所谓“十年树木”大概是古人言简意赅吧！

由于现代化工业的迅速发展，木材消耗量急剧增加，森林面积缩小。面对这一严峻形势，环境保护科学家曾多次疾呼：不要乱砍乱伐树木了！但是，即使不“乱砍乱伐”，正常地砍伐也已难以供应！

如今的科学家用直接移植基因的方法缩短树木的生长期。先从树木的活组织中把脱氧核糖核酸分离出来，提取出基因，注入大肠杆菌的脱氧核糖核酸中，然后放在器皿中培育，让它繁殖出大量的原始脱氧核糖核酸，把这种新的基因植入一小块树木组织中，并施以生长激素，不久就会长出许多嫩芽来。另一种方法是把新的基因植入树木的单细胞中，使细胞分裂成数千个胚胎，每个胚胎都含有新的基因。这样，培育出来的树种高大、粗壮、无节，而且这种树种能适应贫瘠的土壤和极端的气候。

2l 世纪末的树木，高得叫你抬头掉帽子，粗得一个大人都抱不住，最为令人称奇的是：应用基因无性繁殖技术，使树木生长期由二三十年缩短到八年左右。看来，“十年树木”这一经百年锤炼的成语，随着2l 世纪的步履该改写了。

未来的树木家族中的成员竞相生长，以粗壮为美，但也并非清一色的“高个子”。有些树木，根据特殊的需要，还将以“短”补“长”呢！诸如苹果、樱桃、梨、桃等果树就是例子。科学家运用遗传工程技术，把一种矮化剂植入这些树中，使之成为树木家族中的“矮人国”，这样做的目的，为的是提高短果枝比率和果实着色程度。在不影响果实形质及商品性能的基础上，还可早产丰收。

食品选择的时代

随着人们生活水平的提高，世界各国肉类消耗量不断增加，科学家将瞄准这一市场，用脱脂大豆蛋白经过精巧地加工，制成具有类似猪、牛等肉味的食品。这种人造肉的问世，不仅造价低廉，而且剔除了猪肉、牛肉中对人体不适的成分。

目前，利用生物工程批量生产蛋白质的技术已经成熟；但蛋白质本来存在于生物体内，有一个稳定性问题。如今，应用蛋白质工程技术将改变天然蛋白质的氨基酸基因的一部分，制造稳定而又活性高的蛋白质和人工合成全部蛋白质。

未来的食品，除了提供营养成分外，其滋味又可满足进食者的食欲。由于添加在食品中的新型糖类及新型蔬菜相继问世，赛果糖、异麦芽糖、半乳寡糖及巴拉丁糖均不易造成龋齿，这些糖类皆可视为具有生理性功能。在这些新产品的背后，生物工程技术将大显身手，制造出许多闻所未闻、稀奇古怪又使人一饱口福的食品来。另外，由于消费者的爱好趋向多样化，利用现状糊精制成的粉末状酒精饮料、消除口臭的口香糖等，均是前所未见的新式食品。

随着食物趋于多样化，划时代的新食品将陆续登场。一个食品任你选择的时代已经来临！

运用生物工程技术可以有效解决现在世界上最棘手的能源问题。不仅如此，运用生物工程技术，还可解决水源污染的问题及制造生物芯片等，生物工程将越来越受到人们重视。