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科幻原理

更新时间:2010-03-17 15:18:11

一个老板在一家基因公司的帮助下布置了一所“侏罗纪公园”,在公园里展出的居然是10多种侏罗纪的爬行动物??恐龙。这些活生生的恐龙是从 哪里来的呢?是基因公司的专家们运用基因工程的力量创造出来的。他们从恐龙蛋的化石里取得了尚有活力的一部分基因,又从某种琥珀里取得了一部分恐龙基因。因为琥珀是古代昆虫化石,而这种琥珀里的昆虫是以吸食恐龙血液为生的。他们通过电脑把这些基因组合在一起,再补充了一部分现代爬行动物(如蛇、蜥蜴、龟之类)的基因,然后放入爬行动物的受精卵中,培养成恐龙的胚胎,孵化出了恐龙。这所件罗纪公园当然是极富吸引力的。然而不久就发生了悲剧:这些恐龙突破了防护设施,四处乱窜,伤害游客。于是出现了一幕幕或恐龙追人,或人追恐龙的惊险场面……

当然,这些情节都是虚构的,这是一部科幻电影。

这样一个引人入胜的故事,最有趣的便是那充满神奇力量的基因工程。而基因工程确实已经在现代生活中创造出一个又一个奇迹。

基因工程,又叫遗传工程,是生物工程的核心。它的功能是通过改换生物的基因,使生物的遗传性状得到改变,产生符合人们需要的面目一新的新生物。改换基因的工作称为基因重组,或者叫 dNA重组,意思就是对 dNA重新进行组合。既然生物的所有性状都是由一定的基因控制的,那么,我们根据需要可以设法在生物的 dNA中增添、减少或改变某个基因,也就是一小段DNA,就会使生物的性状发生符合我们意愿的变化,甚至成为一种新的生物种类。这就是基因工程的基本原理。

原理是简洁明了的,做起来可就是万分艰难了。如果我们要在某个生物细胞的 dNA里加进一个另一种生物的基因,就要完成以下几个步骤:

1.在另一种生物的 dNA上找到那个所需的基因,并准确地切下它来。

2.选一种作为运输工具的载体,把切下的基因连接到载体的 dNA上,通过载体带入生物细胞。如果这个生物细胞比较大,还有可能直接以注射的方式使切下的基因进入生物细胞。

3.在许多动过这种手术的细胞中筛选出确实已经接受外来基因的细胞。

用来切取基因的,往往是某种酶(一种特殊的蛋白质);用来担任载体的,往往是质粒、噬菌体等有生命的小颗粒。这些都是以纳米(10-9米)为长度单位的小不点儿,操作的难度可想而知。再拿筛选来说,细胞接受外来基因意味着表现出这个基因的功能,确定这一点需要精细的鉴别,而这种细胞往往只占动过手术的细胞的百分之几。

加进去一个基因已经是千难万难了,要随心所欲地将基因排列组合,组成一个完整的 dNA,并让它表现出功能,当然就更难了。到目前为止,像《侏罗纪公园》里那家基因公司所完成的工作,还是不可能实现的。复活恐龙还是很难想象的事。

然而,基因工程已经实现了许多在常人看来是很难想象的事。

你能想象老鼠长得像狗一样大吗?

1982年,美国的两位基因工程学者把大白鼠的生长激素基因转移到小白鼠的受精卵中,结果,培育出的小白鼠比普通的大两倍半。接着,台湾的学者进行了类似的工作,培育出了像狗那么大的老鼠。

按照这个思路,把一些高大动物(如大象、牛等)的生长激素基因转移到家畜的受精卵中,就可能培育出体重比原来重几倍的家畜来。美国一位学者宣称,这项工作已经“没有不可逾越的障碍”。

进入80年代后期,基因工程的喜讯联翩而至:通过改换基因,培植出了耐碱的水稻、高蛋白质的水稻、高产的棉花、抗病害的烟草,用改造过的大 肠杆菌、酵母菌生产珍贵药物,开采石油,冶炼金属,等等。

有的喜讯特别令人开怀:澳大利亚一家生物技术公司把蓝色花卉细胞中的蓝色调基因分离出来,转移到玫瑰的植株细胞内,获得了蓝色的玫瑰花。他们还打算培育黑玫瑰、黑郁金香等等。

有人说,基因工程几乎无所不能,它就像20世纪的造物主,使一批又一批面目全新的生物从实验室走向社会、走向自然,最终将造就新的社会、新的自然界。

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