浅谈基因工程技术的经济效用.doc

文献综述：浅谈基因工程技术的经济效用 姓名： 学号： 任课教师： 学院： 年级专业班级： 联系方式： 浅谈基因工程技术的经济效用摘要：随着经济社会的发展，人们的生活水平与消费水平越来越高，人们越来越追求一种安全高效的生活方式，如何满足最大人群新的消费观念，如何实现人们消费效用的最大化，这成了一个亟待解决的问题。在新时代，基因工程技术的发展为人们的消费方式与消费观念带来了一种全新的影响，在追求技术发展的同时人们也在比较一种消费的经济效用比，本文在参考了前人的研究成果的基础上对此进行了总结，并针对此提出了自己的见解。关键词: 基因工程 基因产品的应用 经济效用 一 研究的意义以DNA 重组为核心内容的基因工程技术是一种新兴的现代生物技术。利用基因工程技术不但可以提高食品的营养价值, 去除食物原料中的有害成分, 同时还可以通过对农作物品种改良, 减少种植过程中农药、化肥等化学品的使用量。目前, 经基因工程改造的产品已在农业、医药、环保等领域占据了重要的地位, 特别是在食品工业中越来越显示了它的优越性和发展前景（1詹太华、杜荣茂：基因工程技术在食品工业中的应用，宜春学院学报:自然科学, 2002, 24(4)，60-63）。基因工程技术在食品领域中的作用目前涉及到对食品资源的改造、对食品品质的改造、新产品的开发、食品添加剂的生产以及食品卫生检测等方面（2 李志军、薛长湖、李八方等：基因工程技术在食品工业中的应用，食品科技, 2002( 6)，1-2）。基因工程问世30多年来, 无论是基础理论研究领域, 还是在生产实际应用方面,都取得了惊人的成绩, 给国民经济的发展和人类社会的进步带来了深刻而广泛的影响, 同时为食品工业开拓了广阔的发展空间。 二 基因工程的发展及国内外研究基因工程定义基因工程( genetic engineering)技术是指按照预先设计好的蓝图, 利用现代分子生物学技术, 特别是酶学技术, 对遗传物质DNA 直接进行体外重组操作与改造, 将一种生物(供体)的基因转移到另外一种生物(受体)中去, 从而实现受体生物的定向改造与改良（3张惠展：基因工程，上海: 华东理工大学出版社, 2005，1-2.）。基因工程的基本程序: ( 1) 获取所需的目的基因; ( 2)把目的基因与选好的载体连接在一起, 即重组; ( 3)把重组载体转入宿主细胞; ( 4)对重组分子进行选择; ( 5)表达成蛋白, 采用合适条件, 获得高表达的产品。（4 李欣：基因工程技术在食品中的应用，中国食物与营养, 2005(8)，22-24.）发展的必要性以基因工程为核心的现代生物技术正把我们从工业时代推向生物技术时代。新的生物技术革命对社会生产和生活领域产生了深刻而又巨大的影响,人们的生产方式和生活方式正在发生根本性的改变。从哲学层面上分析这种影响和改变对人类的价值和意义,探求生物技术革命的人文底蕴是当代人类面临的一项重大课题。因此，基因工程技术是现代生物技术的核心内容。自从二十世纪七十年代诞生以来, 在短短的几十年间已得到了迅速的发展和广泛的应用。它具有从本质上改变生物及食品性能的特性, 越来越受到食品科技工作者的重视, 并使食品的概念从农业食品, 工业食品发展到了基因工程或生物技术食品。在二十一世纪, 以基因工程为核心的生物技术必将给食品工业带来一场革命。（5周桂、邓光辉、覃永军：基因工程在食品工业中的应用进展，广西蔗糖，2002 年6月，第2 期(总第27 期)）发展状况1973年美国斯坦福大学和旧金山大学Coken和Boyer两位科学家成功地进行了DNA分子重组试验,揭开了基因工程发展的序幕。1984 年,Bevan报告了从粪链球菌中提取的基因植入烟草(Nico tina plum bag inifolia )的基因组,开创了转基因生物时代。1994年,美国农业部( USDA)和美国食品与药品管理局(FDA)批准第一个转基因作物产品延熟保鲜转基因番茄进入市场之后,大量的转基因生物作为食品进入人们的生活。（6姬华、乐国伟、王洪新等：转基因食品的营养学评价研究进展，食品研究与开发, 2009,30(7)，149-152）而在中国，就其目前的实际情况而言, 在以下领域有着很广阔的前景, 这包括应用基因工程制取来源稀少难以获得的生物活性物质, 使之成为新药, 发展蛋白质工程药应用生物工程技术改进新药筛选方法和创建新药筛选模型加强基因治疗的研究利用基因工程开发血液替代品的研究与开发等。健康是人类永远关注的话题, 新世纪人类赖以防病治病的最好药物无疑是基因药物（7冯志强：浅谈基因工程在食品中的应用，质量技术监督研究，2010年第2期（总第8 期）。发展潜力目前全球都面临着能源、水源短缺和人口过多的压力。这种情况在不发达国家尤其严重。因此利用基因工程培育节水、节能、抗病虫、适应恶劣自然环境的高产农作物, 对解决全球60亿人口的吃饭问题和防止生态系统日益恶化是一个重要途径。全球转基因作物的销售额从1995年的7500万美元增加到2010年的250亿美元。尽管目前对转基因食品的安全性问题尚存在争议, 但是这个问题一旦得到澄清或解决, 将使农业发生革命性的飞跃。（8李建中等：基因工程的潜为和危险，中外科技信息趋势）发展面临的风险可以设想基因工程会带来一个噩梦：基因工程作物的抗除草剂和抗病虫害基因可能通过花的授粉传给与作物亲缘接近的野草,使这种杂交野草成为抗病虫、抗除草剂很难杀死的超级野草。有时候,在植物中转入的基因可能不像预期的那样有效。例如某些转基因棉花是抗除草剂的,但是在喷洒除草剂之后,棉铃莫名其妙地脱落人类胡乱地摆弄基因对于生态环境是有潜在危险的。由于其结果的不确定性, 对人的基因疗法正谨慎地进行。目前,基因疗法只是针对体细胞,操作人的体细胞不会通过基因传给下一代。某一天,基因疗法若将针对生殖细胞,这有可能把不健康的基因信息传给下一代。这种疗法将除去、取代或改变可能引起遗传病的基因。因此, 生殖细胞基因疗法的错误可能引起基因缺失和可怕的突变。这正是医学研究的一个领域,在该领域的工作必须谨慎地进行,不允许出现半点差错。当基因控制已变成一个精确的常规技术时,未来的父母将面对多种选择。当然,他们想确信,在子女的胚胎阶段,基因治疗专家就修正了有缺欠的基因。父母也可以要求治疗师增强儿童的智力,使儿童长得更高或赋予儿童超强的体质。基因转变的可能性是广泛的,但是在相当长的时期内只有少数有钱的父母可以负担得起。这样,就造成了一个特殊的阶层,他们从出生就被认为是“优等人”,这可能引起严重的社会问题。（9往重：基因工程的发展及未来，科技视野，1999年4月第19期） 三 基因工程技术的经济效用基因工程应用于植物方面效用农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量, 改善品质, 增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。由于植物病毒分子生物学的发展, 植物抗病基因工程也也已全面展开。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战, 耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。随着生活水平的提高,人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明, 利用基因工程可以有效地改善植物的品质, 而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域, 近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展, 如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因, 成功地导入到马铃薯中, 培育出高蛋白马铃薯品种, 其蛋白质含量接近大豆, 大大提高了营养价值,得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。（10 李庆军、 董艳桐、施冰：植物抗虫基因的研究进展，林业科技, 2002, 27(2) 22- 26）基因工程应用于医药方面效用目前, 以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一, 发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上, 基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂, 最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒, 修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中, 是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。（11 楼士林、杨盛昌、龙敏南等：基因工程，北京: 科学出版社,2002）基因工程应用于环保方面效用工业发展以及其它人为因素造成的环境污染已远远超出了自然界微生物的净化能力, 已成为人们十分关注的问题。基因工程技术可提高微生物净化环境的能力。现已开发出的基因工程菌有净化农药的DDT的细菌、降解水中的染料、环境中有机氯苯类和氯酚类、多氯联苯的工程菌、降解土壤中的TNT炸药的工程菌及用于吸附无机有毒化合物(铅、汞、镉等)的基因工程菌及植物等。90年代后期问世的DNA 改组技术可以创新基因, 并赋予表达产物以新的功能, 创造出全新的微生物, 如可将降解某一污染物的不同细菌的基因通过PCR技术全部克隆出来, 再利用基因重组技术在体外加工重组, 最后导入合适的载体, 就有可能产生一种或几种具有非凡降解能力的超级菌株, 从而大大地提高降解效率。（12王娇：基因工程技术的现状和前景发展，河南化工，2010年2月第27卷第2期(下) ）基因工程在食品工业中的效用生产保健食品目前, 保健食品的开发可采用转基因手段,在动、植物细胞中得到基因表达而制造有益于人类健康的保健成分或保健因子。例如,2002年,中国农科院生物技术研究所通过重组DNA技术选育出具有抗肝炎功能的番茄,这种番茄被人食用后,可以产生类似乙肝疫苗的预防效果（13 孙建全、张倩、马建军等：基因工程技术在食品工业中的应用山东农业科学, 2008(2），106-108）。此外,基因工程技术还可以用于提高食品中矿物质和天然存在的抗氧化维生素( VA、VC、VE )等保健因子水平,这些物质可以减慢和阻止氧化作用,如在番茄和甜椒中大量存在的番茄红素已经用转基因技术得到生产。食品检测近年来DNA探针杂交技术在食品微生物检测中的应用研究十分活跃,DNA探针杂交技术具有特异性强、灵敏度高及操作简便快速等特点,将是今后食品微生物检测技术的一个重要发展方向。目前该技术已用于多种食品中致病菌的检测。蜡质芽孢杆菌(Bacillus cereus)是一种很重要的经食物携带,能引起人体疾病的微生物,其产生的肠毒素可能会引起腹泻、呕吐等症状。为此, 检测这类致病菌显得极其重要。传统的检测方法如平板接种、生化特征描述等方法费时费力, 近年来人们通过利用PCR 和DNA 探针技术来检测此类病原菌。Subramanian等通过用限制性内切酶BglII从蜡质芽孢杆菌质粒中获得了一段大小为3 kb的DNA片段为探针,研究发现,此DNA探针对鉴定蜡质芽孢杆菌有高度专一性（14 Subramanian BS, KamatAS, UssufKK, eta.l Virulent genebased DNA probe for the detection of pathogenic Bacillus cereus strains found in food. Process Biochemistry, 2006, 41(4)783-788）。 四 结语由于基因工程运用DNA分子重组技术,能够按照人们预先的设计创造出许多新的遗传结合体,具有新奇遗传性状的新型产物,增强了人们改造动植物的主观能动性、预见性。而且在人类疾病的诊断、治疗等方面具有革命性的推动作用,对人口素质、环境保护等作出具大贡献。所以,各国政府及一些大公司都十分重视基因工程技术的研究与开发应用,抢夺这一高科技制高点。其应用前景十分广阔。我国基因工程技术尚落后于发达国家, 更应当加速发展切不可坐失良机。但是, 任何科学技术都是一把双刃剑,在给人类带来利益的同时,也会给人类带来一定的灾难。比如基因药物,它不仅能根治遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管疾病等, 甚至人的智力、体魄、性格、外表等亦可随意加以改造;还有克隆技术如果不加限制, 任其自由发展, 最终有可能导致人类的毁灭。还有尽管目前的转基因动植物还未发现对人类有什么危害, 但不等于说转基因动植物就是十分安全的,毕竟这些东西还是新生事物, 需要实践慢慢地检验。 所以, 我们要在抓住机遇, 大力发展基因工程技术的同时, 需要严格管理, 充分重视转基因生物的安全性。参考文献:1 詹太华、杜荣茂：基因工程技术在食品工业中的应用，宜春学院学报:自然科学, 2002, 24(4)，60-632 李志军、薛长湖、李八方等：基因工程技术在食品工业中的应用，食品科技, 2002( 6)，1-23 张惠展：基因工程，上海: 华东理工大学出版社, 2005，1-2.4 李欣：基因工程技术在食品中的应用，中国食物与营养, 2005(8)，22-24.5周桂、邓光辉、覃永军：基因工程在食品工业中的应用进展，广西蔗糖，2002年6月第2 期(总第27 期)6 姬华、乐国伟、王洪新等：转基因食品的营养学评价研究进展，食品研究与开发, 2009,30(7)，149-1527冯志强：浅谈基因工程在食品中的应用，质量技术监督研究，2010年第2期（总第8 期）8