魔鬼与上帝——转基因技术.doc

自然辩证法概论课程结课论文 学号 、专业： 1508305013 控制工程 姓 名： 刘剑开 论 文 题 目： 魔鬼与上帝转基因技术 指 导 教 师： 张季 所 属 学 院： 电子工程与自动化 成绩评定教师签名 桂林电子科技大学研究生院2015 年 11 月 21 日魔鬼与上帝转基因技术摘要：自二战以后，人类在短短的三十年中，世界人口翻了四倍。为此，人们面临中严峻的生存挑战。人们迫切的需要解决这个生物上的技术性难题，来满足人们日益增长物质需求。而基因工程的突破，转基因产品的优势，给人们带来了生存的曙光。随着转基因技术的不断突破，人们也带来了一系列转基因泛滥的问题。这不得不让我们反思转基因技术的利与弊，如何运用好转基因技术，最终实现人与自然和谐共处。关键字：基因工程；转基因产品；转基因技术；转基因泛滥1引言 在当今世界，人类面临着很多的挑战。如人口众多、贫困、食品危机等，而最迫切需要解决的就是食品问题。现有植物产量已不能满足人们的需求，面临耕地的限制，只有在产量上提高，而提高产量跟农作物的基因有关，而未有植物进化才能满足。可短时间的环境改变不能使产量实现质的突破。唯一的方法只剩下人为地基因改造，即基因工程。基因工程是指将生物体内控制特定性状的基因作为外源基因，按照人类的意愿在体外进行加工操作后，再引入受体生物，使其在受体生物体内稳定存在并表达，从而生产出人们所期望得到的产物或者达到某种目的的过程。基因工程中应用最广泛的技术就是转基因技术，它可以克服物种之间的遗传屏障，按照人的意愿创造出自然界里原来没有的生命形态或者稀有物种，以满足人类的需求。转基因技术作为一种新兴的生物技术，为人类解决诸多方面面临的困难带来=福音，同时也带来了很多令人类措手不及的问题，导致转基因泛滥。2转基因给人类带来的福音2.1转基因技术的目的与意义2.1.1 转基因的目的 (1）提取目的基因；从生物有机体复杂的基因组中,分离出带有目的基因的DNA片段，或者人工合成目的基因，或从基因文库中提取相应的基因片段和PCR技术进行目的基因的增殖。 (2) 将目的基因与运载体结合：在细胞外,将带有目的基因的DNA片段通过剪切、粘合连接到能够自我复制并具有多个选择性标记的运输载体分子（通常有质粒、T4噬菌体、动植物病毒等）上，形成重组DNA分子。 (3) 将目的基因导入受体细胞：将重组DNA分子注入到受体细胞(亦称宿主细胞或寄主细胞) ,将带有重组体的细胞扩增，获得大量的细胞繁殖体。 (4) 目的基因的筛选：从大量的细胞繁殖群体中，通过相应的试剂筛选出具有重组DNA分子的重组细胞。(5) 目的基因的表达：将得到的重组细胞，进行大量的增殖，得到相应表达的功能蛋白，表现出预想的特性，达到人们的要求。2.1.2转基因的意义目前,全球人口在迅速增加,即使在当前人口水平,全球粮荒现象也经常发生,面对人多地少的严峻情况下，而转基因产品的问世，有效的解决了这一难题。转基因产品不仅改变了植物的产量，也提高了植物各方面的抗逆性，不仅有效的较少了食物缺少的问题，而且还解决了人们对农药花费的滥用。并且，转基因从根本上优化了植物的优势因素，大大提高了农产品的营养以及各方面有利于人类发展的表现。由于导入目的基因的千变万化，它给人类带来的好处也多种多样。综合转基因作物的各种影响，不但给我们带来了相当可观的直接经济效益，而且为全球农业的可持续性发展提供了良好的外部条件， 带来了巨大的环境和社会效益。2.2转基因发展与趋势2.2.1 世界转基因的发展 1974年，科恩（Cohen）将金黄色葡萄球菌质粒上的抗青霉素基因转到大肠杆菌体内，揭开了转基因技术应用的序幕。 1978年，诺贝尔医学奖颁给发现DNA限制酶的纳森斯（Daniel Nathans）、亚伯（Werner Arber）与史密斯（Hamilton Smith）时，斯吉巴尔斯基在基因期刊中写道：限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。 1982年，美国Lilly公司首先实现利用大肠杆菌生产重组胰岛素，标志着世界第一个基因工程药物的诞生。1992年荷兰培育出植入了人促红细胞生成素基因的转基因牛，人促红细胞生成素能刺激红细胞生成，是治疗贫血的良药。转基因技术标志着不同种类生物的基因都能通过基因工程技术进行重组，人类可以根据自己的意愿定向地改造生物的遗传特性，创造新的生命类型。同时转基因技术在药物生产中有着重要的利用价值。转基因技术，包括外源基因的克隆、表达载体、受体细胞，以及转基因途径等，外源基因的人工合成技术、基因调控网络的人工设计发展，导致了21世纪的转基因技术将走向转基因系统生物技术 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与转基因技术。2.2.2 中国转基因的发展与美国转基因作物的发展速度相比，中国转基因作物的推广显得比较缓慢，可以说中国转基因之路是障碍重重。1989 年，中国就已经在多个地方进行以烟草、棉花、番茄为主要品种的转基因田间试验。1992 年中国就已经实现转基因烟草的商业化种植，种植面积为370 万亩。目前，中国政府共批准7 种转基因作物安全证书（耐储存番茄、抗虫棉花、改变花色矮牵牛、抗病辣椒、抗病番木瓜、转植酸酶玉米和抗虫水稻），但只有抗虫棉花和抗病毒木瓜进行商业化生产，中国主粮未实现商业化生产。2009 年BT 抗虫转基因水稻“华恢1 号”、“汕优63”和转基因植酸酶玉米“BVLA430101”获农业部生物安全证书，但至今仍未允许实现商业化种植。2013 年，中国转基因作物的种植面积达6300 万亩，同比增长5%，占中国农作物种植面积的2.4%，其中转基因抗虫棉占绝对多数，转基因木瓜的种植面积仅为9 万亩。中国虽然未批准转基因主粮的商业化种植，但是批准进口用作加工原料的转基因作物有大豆、玉米、棉花、油菜和甜菜5 种作物，其中转基因大豆进口量约占全部粮食进口量的80%。2.2.3 转基因的趋势 转基因作物又称转基因改制作物，是指运用基因技术，克服传统嫁接及杂交技术的不确定性，通过定向进化方式培养而成的农作物。转基因技术可根据人们的需要，赋予农作物新的特性。例如可以使农作物自己释放出杀虫剂，可以使农作物在旱地或盐碱地上生长，或者生产出营养更为丰富的食品。科学家还利用转基因技术，开发能够生产防病的疫苗和食品的农作物。如果说人们将杂交农作物的诞生、化肥的大量使用促进农产品产量大幅提高，作为第一次绿色革命的标志。那么现在，基因工程应用于农业领域，使第二次绿色革命近在咫尺。基因技术的突破使科学家们得以用传统育种专家难以想象的方式改良农作物，其优点是显而易见的。第一，可降低生产成本。一个品种的基因加入另一种基因，会使该品种的特性发生变化，具备原品种所不具备的因子，从而增强了抗病、抗杂草或抗虫害能力，由此可减少农药和除草剂的用量，降低种植成本。第二，可提高作物单位面积产量。一种作物的基因改良后，更容易适应环境，能更有效抵御各种灾害的袭击，并使产量更高。第三，转基因技术可以使开发农作物的时间大为缩短。利用传统的育种方法，需要七、八年时间才能培育一个新的品种，而基因工程技术培育出一种全新的农作物品种，时间可缩短一半。因此，有专家认为，不出多少年，转基因技术将改变世界农业版图。3转基因给人类带来的威胁3.1转基因生物可能威胁生态环境3.1.1可能诱发害虫和野草的抗性 许多转基因生物的改良品种含有特定基因作为外源基因，这种目标基因会产生一种对昆虫有害的蛋白质。若长期大面积使用这种转基因生物，由于进化也可能使害虫产生抗药性，使转基因植物不再抗虫。另一方面，在自然生态条件下，有些转基因作物可能与周围生长的近缘野生品种通过花粉等媒介发生杂交，从而将自身的外源基因传入野生品种。如果传入的是强抗病虫害能力和抗旱能力的基因，就会出现抗病能力强、蔓生速度快的超级杂草，扰乱生态系统的平衡。而且这种污染不同于化学污染，它在合适的环境条件下可以扩增并永远存在。3.1.2可能诱发食物链的破坏 完整的食物链是维系自然界万物共生、生态平衡极为重要的一环。一旦食物链遭到破坏，生态环境将会遭到致命威胁。转基因农作物作为一种新的人造品种进入原有的食物链，可能会导致食物链的改变甚至破坏。3.1.3可能引发基因污染 转基因植物是人为地用基因工程技术将某种目标基因转入而获得的。如果这些外源基因由于“基因漂流”而非人为地转入其他有机体，就造成了自然界基因库的混杂或污染。植物和微生物可以使基因污染成为一种难以控制的蔓延性持续性灾难。3.2转基因食物对人体健康的威胁3.2.1毒性问题 尽管迄今为止还没有具有说服力的研究报告表明转基因食品的毒性，但是巴西豆过敏事件、转基因马铃薯引起大鼠器官生长异常、抗草甘膦转基因大豆的不明基因片段等等都表明转基因作物及其食品存在潜在的健康风险。3.2.2过敏性反应问题 人和动物的变应原性风险是非常低的，而转基因作物可能诱发或者加重变应原性风险。这是由于农作物中引入外源基因后，会使转基因生物产生新的蛋白质，人类在自然环境中进化出的免疫系统可能难以适应这些新的蛋白质，所以这些新蛋白可能引起食用者或接触者产生过敏性反应。3.2.3免疫力问题 转基因生物及其产品有可能降低动物乃至人类的免疫能力，从而对动物及人类的健康安全甚至生存能力产生影响。1998年8月英国科学家披露，实验白鼠在食用转基因大豆后，器官生长异常，体重减轻，免疫系统遭受破坏。3.2.4抗药性问题转基因过程中，为了检测转基因试验是否成功经常将特定抗生素抗性基因作为标记基因。而抗生素都是用来治疗各种非常严重疾病的药物，已有用卡那霉素抗性基因作为标记基因的先例，这种基因制药有单一突变也可以产生氨基丁卡霉素抗性。食用含有这种标记基因的食物后，其抗性基因有一定概率转移到细菌中，使细菌产生抗药性。氨基丁卡霉素是世界医药界尚未启用储备作为急救药物的抗生素，而GMO得滥用抗生素使得其抗性已经广为传布，这是无法接受的风险。这意味着一旦某些致病病菌获得这种抗性后，出现某种疾病人类将无药可用。4总结总之，转基因技术是把“双刃剑”，但其作为一种客观存在的事物本身并不存在对与错、好与坏，人类是利用它斩破现在诸多方面面临的困难，将人类带入更加美丽的天堂，还是因为使用不当，让它反噬人类甚至对整个生物圈造成不可挽回的毁灭性打击，就看现在人类是否能正视其所可能引发的危险并积极地寻找解决的方法。5参考文献1王永杰，陈克平，陈宇理性认识转基因食品的安全性J安徽农业科学，2007，35(7)：2103-21052李波,张宗学,梁克旭.基于转基因食品安全问题的思考J.郑州航空工业管理学院学报,2008,27(1):723黄丽萍,戢启宏,厉