生物类论文:基因工程的利与弊

2020-03-03 18:36:48 来源:范文大全收藏下载本文

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基因工程的利与弊 刘建

20101103805 内蒙古师范大学生命科学与技术学院 生物科学(汉班)

呼和浩特

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摘要

基因工程对于人类的利弊一直是个争议的问题,主要是这项技术创造出原本自然界不存在的重组基因。但它为医药界带来新希望,在农业上提高产量改良作物,也可对环境污染、能源危机提供解决之道,甚至可用在犯罪案件的侦查。但它亦引起很大的忧虑与关切。当此科技由严谨的实验室转移至大规模医药应用或商业生产时,我们如何评估它的安全性?此项技术是否可能因为人为失控,反而危害人类健康并破坏大自然生态平衡?

关键词:基因工程

转基因

道德伦理

正文

生物学家早在一百多年前就知道,生物的表征遗传自其亲代。生物细胞的细胞核,含有染色体,其组成分为DNA。DNA含有四种碱基--腺嘌呤(adenine,),胸腺嘧啶(thymine,),胞嘧啶(cytosine,)和鸟嘌呤(guanine,(它们分别简称A、T、C、G)。这些碱基在DNA中看似杂乱无章,但它们的排列顺序,正代表遗传讯息。每三个碱基代表一种胺基酸的密码。基因就是这些遗传密码的组合,亦即代表蛋白质的胺基酸序列。每个基因含有启动控制区,以调控基因的表达。

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基因工程技术(基因工程是一项很精密的尖端生物技术。可以把某一生物的基因转殖送入另一种细胞中,甚至可把细菌、动植物的基因互换。当某一基因进入另一种细胞,就会改变这个细胞的某种功能。)在医药及农业上应用广泛。这项尖端科技加上最近突破性的生殖科技,却引发人们极大的隐忧及争论。

观点:辨证地看待基因工程的利与弊 基因工程对当今社会的发展功不可没。

一、基因工程是在对促进生物学的发展具有重要意义

基因工程是在分子生物学、分子遗传学、微生物学、细胞工程等学科发展和研究成果的基础上诞生的,反过来也可促进现代生物学的发展。生物界是通过长期的进化发展而来的,因而通过基因工程手段,不仅可以阐明生命发生的现象和规律,揭示重要基因功能以及重要性状形成的分子机制,还能模拟自然界生物进化历程,更进一步丰富和完善生物进化的理论,促进生物学研究的全面发展。

二、基因工程在社会各个方面广泛应用

医药业,可生产重要药品,很大限度地降低生产成本;治疗过去人们认为难以治愈的遗传疾病和各类部分疾病,解除人类病痛烦恼,提高人体健康水平和人均寿命。

基因工程同时有望解决粮食危机和温室效应之类的环境污染问题。 (1)基因工程用来筛检及治疗遗传疾病。

遗传疾病乃是由于父或母带有致病基因。基因筛检法可以快速诊

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断出该类基因;基因治疗法则是用基因工程技术来治疗这类疾病。产前基因筛检可以诊断胎儿是否带有某种遗传疾病,这种筛检法甚至可以诊断试管内受精的胚胎,早至只有两天,尚在八个细胞阶段。 试管胚胎就是其中的一个例子。做法是将其中之一个细胞取出,抽取DNA,侦测其基因是否正常,再决定是否把此胚胎植入母亲的子宫发育。胎儿性别同时也可测知。 (2)基因治疗法——遗传病人的福音

目前医学界正在临床试验多种遗传病的基因治疗法。最早采用基因治疗的是一种先天免疫缺乏症,又称气泡男孩症(bubble-boy disease),患病婴幼童因为腺脱胺(adenosine deaminase)基因有缺陷,骨髓不能制造正常白血球发挥免疫功能,必须生活在与外界完全隔离的空气罩内。最新的治疗法是由病人骨髓分离出白血球的干细胞,把正常的酵素基因接在经过改造不具毒性的反录病毒(retrovirus),藉此病毒送入白血球干细胞,再将干细胞送回病人体内,则病人可产生健康的白血球获得免疫功能。这项临床试验,在美国的女病童证明很成功。 (3)转基因农业时代的到来

由于基因工程突破了不同物种间基因难以交流这一天然障碍,所以应用基因工程,通过跨物种的基因交流实现物种的定向遗传改良或创造新物种,对自然环境及人类生活各个方面产生广泛而深刻的影响。

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在育种方面,它可应用于植物抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等抗性遗传改良以及培育高产量和高品质的动植物品种。目前全世界正重视发展永续性农业(sustainable agriculture),希望农业除了具有经济效益,还要生生不息,不破坏生态环境。基因工程正可帮忙解决这类问题。基因工程可以改良农粮作物的营养成分或增强抗病抗虫特性。可以增加畜禽类的生长速率、牛羊的泌乳量、改良肉质及脂肪含量等。

(4)农林渔牧的应用——生态环保

目前全世界正重视发展永续性农业(sustainable agriculture),希望农业除了具有经济效益,还要生生不息,不破坏生态环境。基因工程正可帮忙解决这类问题。基因工程可以改良农粮作物的营养成分或增强抗病抗虫特性。可以增加畜禽类的生长速率、牛羊的泌乳量、改良肉质及脂肪含量等。

(注:基因工程的应用并不只有以上部分,我只对以上部分发表个人观点。)

金无足赤的基因工程

每一项科学技术都有他们的利与弊。在利用各项技术的同时我们应该衡量一下他们的弊,用最正确,对于大自然最和谐的方法去应用每一项科学技术。

目前有大部分人还不愿意吃转基因食品,但转基因食品已无处不在,我们无法预测这项技术所带来的灾难性后果,但我们清楚这种毁坏将是不可逆的。 1998年,美国媒体报导了对英国罗伊特研究

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所普斯陶教授的专访,他警告人们关注未充分证明其安全性就已经推广的转基因食品,经过试验:用转基因土豆喂老鼠后,老鼠发生器官生长异常,体重和器官重量减轻,并且免疫系统遭到破坏。 1998年8月,英国教授普兹泰发现,老鼠食用了转基因土豆之后免疫系统遭到破坏;美国也有一些害虫的天敌因转基因植物致死的报导;2005年5月22日,英国《独立报》又披露了知名生物技术公司“孟山都”的一份报告,以转基因食品喂养的老鼠出现器官变异和血液成份改变的现象。这些消息在带给全世界震惊的同时,也使更多的人怀疑食用转基因原料制成食品的安全性。

安全性问题

(1),未进行较长时间的安全性试验:基因化食品改变了我们所食用食品的自然属性,它所使用的生物物质不是人类食品安全提供的部份,未进行长时间的安全试验,没有人知道这类食品是安全的。

(2),产生毒素:基因化食品能产生不可预见的生物突变,会在食品中产生较高水平和新的毒素。Losey,J.E.等(1999)报导,在一种植物马利筋叶片上撒有转基因Bt玉米花粉后,普累克西普斑蝶食用叶片就少,长得慢,4天的幼虫的死亡率44%。而对照组(饲喂不撒Bt玉米花粉的叶片)无一死亡。转基因作物产生的杀虫毒素可由根部渗入周围,但尚不清楚会产生何种影响。

(3),过敏或变态反应:基因技术会在食品中产生不能预见的和未知的变态反应原。据报告,对巴西坚果产生过敏的主体也会对用

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该坚果基因工程化而得到的大豆产生过敏。科学家把巴西胡桃的特性移植到黄豆上去,结果却使一些对胡桃过敏的人在摄取黄豆时有过敏的可能。植物凝血素(Lectin)对有些害虫来说是有毒的,转基因食品不得含有此类有毒物质。

(4),减少食品的营养价值或降解食品中重要的成份:基因化的目的是去除或灭活人们认为不需要的物质,这些物质可能是未知的,但它是基本的。比如它有自然的抑制癌症的能力(Pariza,M.W.,1990)。美国的研究资料表明,在具有抗除草剂基因的大豆中,异黄酮类激素等防癌的成份减少了。基因化食品的虚假新鲜感迷惑消费者。具有芳香、有光泽的红色蕃茄能贮藏几周,但营养价值较低。消费者在购买水果或蔬菜时,仅依靠外观和质地,因此,不能准确判定该产品的真实质量。营养物质在环境中自然循环受到转基因微生物的干扰。

(5),产生抗菌素耐药性细菌:基因技术采用耐抗菌素(如抗卡那霉素、氨苄青霉素、新霉素、链霉素等)基因来标识转基因化的农作物,这就意味着农作物带有耐抗菌素的基因。这些基因通过细菌而影响我们。英国的研究显示,转基因作物中的突变基因可能会进入到生物有机体,突变的基因如跨越种群和转移至细菌,其结果可能会导致新的疾病。虽然这种机会可能性很小,但如出现无法治疗的并广泛传播的对生命造成严重威胁的疾病时,其后果不堪设想。荷兰科学家发表在《新科学家》杂志的试验结果称,设计一人造胃,对人消化转基因食物的过程进行模拟,发现DNA滞留在肠内,同时一些转基

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因细菌能够把自己的抗生素抗性基因转移给人造胃的细菌。如果类似结果发生在人和动物体内,就可能培养出功效最强的、抗菌素也无法杀死的超级细菌。英国新食品和工艺顾问委员会就禁止一种用抗氨苄青霉素基因作标识的转基因改良玉米趋势饲喂牛,因其中含有的DNA仍保持原样,并有可能加速对抗菌素的抗药性。

(6),产生的问题不能进行追踪:若不进行标识,我们的公共卫生当局就无力因出现问题发现其来源,潜在性的危害值得怀疑。

(7),副作用能杀害人体:Mayeno,A.N.等(1994)报告,发生一种新的,不明原因的病症,主要表现为嗜酸性肌痛。临床表现有麻痹、神经问题、痛性肿胀、皮肤发痒、心脏出现问题,记忆缺乏、头痛、光敏、消瘦(Brenneman,D.E.等,1993;Love,L.A.等,1993)。后查明系日本一公司生的基因化工程细菌产生的色氨酸所致。食用者在3个月后发病,导致37人死亡,1500人体部份麻痹,5000多人发生偶尔性无力。据测定,含量为0.1%便可杀死人体。

(8)转基因植物对农田生态系统(Agro-ecosystem)的影响: 1.增加杀虫剂的使用 2.抗性的选择和转运到可兼容的其它植物中 3.产生新的农田杂草基因流和杂交 4.转基因植物自身变为杂草插入性状的竞争 5.产生新的病毒

(9)伦理道德问题

人类在基因领域已经取得了巨大的进步,并通过基因工程在改变自然以服务于人的需要方面进展迅速。但是,

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在很长一段时间内,人类对基因工程的哲学伦理学方面的问题重视不够。这有两方面的问题。一方面,在改造自然和征服自然的哲学观下,基因工程引发了许多生态问题,特别是极大影响了生物多样性,而生物多样性正是自然可持续发展的基础。另一方面,基因工程引发了许多社会伦理问题。从克隆技术到人类基因组的重大发现以来,这一问题日益突出了,而与这一进程相比,人类相应的社会伦理体系却没有建立起来。

基因伦理学就其内容看,可有两方面的内容,一方面是生态伦理学,一方面是社会伦理学。就基因的生态伦理学而言,主要是为了规范和协调基因工程与生态环境之间的矛盾;就基因的社会伦理学而言,主要是为了规范和协调基因工程与社会伦理方面的矛盾问题。

生态伦理学对于植物基因研究工作的规范和合理约束,主要是出于生物多样性的考虑。近些年来,植物基因的研究取得了长足进步,这些进步推动了一系列农业革命,而尤以粮食革命为重。但是,这种以植物基因优化为基础的革命,却导致了物种多样性的破坏。比如,它使人们食用的粮食从5000多种锐减到150多种。与此类似的是,化肥对增产和缩短生长期起了举足轻重的作用,但也造成了土壤板结和地表破坏。同样的情况也发生在动物基因的研究与应用中。比如,试管牛和试管羊为人们控制生物性别提供了基础,这一技术使人类有可能实现对生物种群的控制。对某一种群来说,雄性数量不需要很多,但雌性数量却举足轻重,根据自然法则,雄雌出生概率大致相当,因此,如何在出生中尽量增大雌性数量和减少雄性数量就十分关键。但

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这样一来,势必造成种群雄雌比例的失衡,从而造成自然生态失衡。当这种技术应用于人类时,问题更大。前段时间关于克隆技术的讨论表明,基因的克隆技术一旦用于人类,可能带来或引起的麻烦甚至不是我们能够想象到的。

随着基因技术的发展,“天才论”、“血统论”有可能死灰复燃。“天才论”、“血统论”的问题在哲学史上由来已久,柏拉图在《理想国》中,就曾以金银铜等为血统论的合理性做了说明,这也在很长时期内存在于人类社会的历史中,而且至今存在于不同的人种间。但类似凡高、爱因斯坦等许多已被证明的“天才”,在基因上可能恰恰是有缺陷的。事实上,基因技术本身也很难造成各方面能力均衡的所谓什么方面都正常的人。

【结语】

不久的将来,基因工程技术仍只限于转殖少数的基因,如此培育出来的生物仍将是我们熟悉的生物。但是有很多疾病及生物特征是由多数基因决定的,而且基因常常不是独立行使功能,它们会受环境的影响。譬如一组基因会造成某人罹患气喘,但症状受生活的环境影响很大。一个人罹患糖尿病的机率,也与环境因子(饮食条件)息息相关。一个天才钢琴家的音乐天赋包括听力及灵敏的双手巧妙地配合,这跟他的遗传基因、童年音乐的启发、生活环境等都有关连。所以我们在还未了解基因与环境因子的互动关系前,还不能奢望创造出具有超高智商的人,或是利用基因筛检法筛选出具有特殊天赋的孩子。

21世纪是基因工程技术蓬勃发展的时代,基因工程的兴起是生

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物革命的必然结果,尽管基因工程的隐忧及争论众说纷纭,但其给人带来的好处是显而易见的。希望随着生物界的不断发展,使基因工程的安全性得到保证,让人们在生活的各个方面都能感受基因工程给人类带来的利益。

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