第1个回答 2008-12-17
1,基因工程的应用
基因疗法
随着人类对基因研究的不断深入，发现许多疾病是由于基因结构与功能发生改变所引起的。科学家将不仅能发现有缺陷的基因，而且还能掌握如何进行对基因诊断、修复、治疗和预防，这是生物技术发展的前沿。这项成果将给人类的健康和生活带来不可估量的利益。
所谓基因治疗是指用基因工程的技术方法，将正常的基因转如病患者的细胞中，以取代病变基因，从而表达所缺乏的产物，或者通过关闭或降低异常表达的基因等途径，达到治疗某些遗传病的目的。目前，已发现的遗传病有6500多种，其中由单基因缺陷引起的就有约3000多种。因此，遗传病是基因治疗的主要对象。
第一例基因治疗是美国在1990年进行的。当时，两个4岁和9岁的小女孩由于体内腺苷脱氨酶缺乏而患了严重的联合免疫缺陷症。科学家对她们进行了基因治疗并取得了成功。这一开创性的工作标志着基因治疗已经从实验研究过渡到临床实验。1991年，我国首例B型血友病的基因治疗临床实验也获得了成功。
基因治疗的最新进展是即将用基因枪技术于基因治疗。其方法是将特定的DNA用改进的基因枪技术导入小鼠的肌肉、肝脏、脾、肠道和皮肤获得成功的表达。这一成功预示着人们未来可能利用基因枪传送药物到人体内的特定部位，以取代传统的接种疫苗，并用基因枪技术来治疗遗传病。
目前，科学家们正在研究的是胎儿基因疗法。如果现在的实验疗效得到进一步确证的话，就有可能将胎儿基因疗法扩大到其它遗传病，以防止出生患遗传病症的新生儿，从而从根本上提高后代的健康水平。
基因工程药物研究
基因工程药物，是重组DNA的表达产物。广义的说，凡是在药物生产过程中涉及用基因工程的，都可以成为基因工程药物。在这方面的研究具有十分诱人的前景。
基因工程药物研究的开发重点是从蛋白质类药物，如胰岛素、人生长激素、促红细胞生成素等的分子蛋白质，转移到寻找较小分子蛋白质药物。这是因为蛋白质的分子一般都比较大，不容易穿过细胞膜，因而影响其药理作用的发挥，而小分子药物在这方面就具有明显的优越性。另一方面对疾病的治疗思路也开阔了，从单纯的用药发展到用基因工程技术或基因本身作为治疗手段。
现在，还有一个需要引起大家注意的问题，就是许多过去被征服的传染病，由于细菌产生了耐药性，又卷土重来。其中最值得引起注意的是结核病。据世界卫生组织报道，现已出现全球肺结核病危机。本来即将被消灭的结核病又死灰复燃，而且出现了多种耐药结核病。据统计，全世界现有17.22亿人感染了结核病菌，每年有
900万新结核病人，约300万人死于结核病，相当于每10秒钟就有一人死于结核病。科学家还指出，在今后的一段时间里，会有数以百计的感染细菌性疾病的人将无药可治，同时病毒性疾病日益曾多，防不胜防。不过与此同时，科学家们也探索了对付的办法，他们在人体、昆虫和植物种子中找到一些小分子的抗微生物多肽，它们的分子量小于4000，仅有30多个氨基酸，具有强烈的广普杀伤病原微生物的活力，对细菌、病菌、真菌等病原微生物能产生较强的杀伤作用，有可能成为新一代的“超级抗生素”。除了用它来开发新的抗生素外，这类小分子多肽还可以在农业上用于培育抗病作物的新品种。
加快农作物新品种的培育
科学家们在利用基因工程技术改良农作物方面已取得重大进展，一场新的绿色革命近在眼前。这场新的绿色革命的一个显著特点就是生物技术、农业、食品和医药行业将融合到一起。
本世纪五、六十年代，由于杂交品种推广、化肥使用量增加以及灌溉面积的扩大，农作物产量成倍提高，这就是大家所说的“绿色革命”。但一些研究人员认为，这些方法目前已很难再使农作物产量有进一步的大幅度提高。
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。例如，基因技术可以使农作物自己释放出杀虫剂，可以使农作物种植在旱地或盐碱地上，或者生产出营养更丰富的食品。科学家们还在开发可以生产出能够防病的疫苗和食品的农作物。
基因技术也使开发农作物新品种的时间大为缩短。利用传统的育种方法，需要七、八年时间才能培育出一个新的植物品种，基因工程技术使研究人员可以将任何一种基因注入到一种植物中，从而培育出一种全新的农作物品种，时间则缩短一半。
虽然第一批基因工程农作物品种5年前才开始上市，但今年美国种植的玉米、大豆和棉花中的一半将使用利用基因工程培育的种子。据估计，今后5年内，美国基因工程农产品和食品的市场规模将从今年的40亿美元扩大到200亿美元，20年后达到750亿美元。有的专家预计，“到下世纪初，很可能美国的每一种食品中都含有一点基因工程的成分。”
尽管还有不少人、特别是欧洲国家消费者对转基因农产品心存疑虑，但是专家们指出，利用基因工程改良农作物已势在必行。这首先是由于全球人口的压力不断增加。专家们估计，今后40年内，全球的人口将比目前增加一半，为此，粮食产量需增加75％。另外，人口的老龄化对医疗系统的压力不断增加，开发可以增强人体健康的食品十分必要。
加快农作物新品种的培育也是第三世界发展中国家发展生物技术的一个共同目标，我国的农业生物技术的研究与应用已经广泛开展，并已取得显著效益。
分子进化工程的研究
分子进化工程是继蛋白质工程之后的第三代基因工程。它通过在试管里对以核酸为主的多分子体系施以选择的压力，模拟自然中生物进化历程，以达到创造新基因、新蛋白质的目的。
这需要三个步骤，即扩增、突变、和选择。扩增是使所提取的遗传信息DNA片段分子获得大量的拷贝；突变是在基因水平上施加压力，使DNA片段上的碱基发生变异，这种变异为选择和进化提供原料；选择是在表型水平上通过适者生存，不适者淘汰的方式固定变异。这三个过程紧密相连缺一不可。
现在，科学家已应用此方法，通过试管里的定向进化，获得了能抑制凝血酶活性的DNA分子，这类DNA具有抗凝血作用，它有可能代替溶解血栓的蛋白质药物，来治疗心肌梗塞、脑血栓等疾病。
我国基因研究的成果
以破译人类基因组全部遗传信息为目的的科学研究，是当前国际生物医学界攻克的前沿课题之一。据介绍，这项研究中最受关注的是对人类疾病相关基因和具有重要生物学功能基因的克隆分离和鉴定，以此获得对相关疾病进行基因治疗的可能性和生产生物制品的权利。
人类基因项目是国家“863”高科技计划的重要组成部分。在医学上，人类基因与人类的疾病有相关性，一旦弄清某基因与某疾病的具体关系，人们就可以制造出该疾病的基因药物，对人类健康长寿产生巨大影响。据介绍，人类基因样本总数约10万条，现已找到并完成测序的约有8000条。
近些年我国对人类基因组研究十分关注，在国家自然科学基金、“863计划”以及地方政府等多渠道的经费资助下，已在北京、上海两地建立了具备先进科研条件的国家级基因研究中心。同时，科技人员紧跟世界新技术的发展，在基因工程研究的关键技术和成果产业化方面均有突破性的进展。我国人类基因组研究已走在世界先进行列，某些基因工程药物也开始进入应用阶段。
目前，我国在蛋白基因的突变研究、血液病的基因治疗、食管癌研究、分子进化理论、白血病相关基因的结构研究等项目的基础性研究上，有的成果已处于国际领先水平，有的已形成了自己的技术体系。而乙肝疫苗、重组α型干扰素、重组人红细胞生成素，以及转基因动物的药物生产器等十多个基因工程药物，均已进入了产业化阶段。
基因技术：进退两难的境地和两面性的特征
基因作物在舆论界引发争议不足为怪。但在同属发达世界的大西洋两岸，转基因技术的待遇迥然不同却是一种耐人寻味的现象。当美国40％的农田种植了经过基因改良的作物、消费者大都泰然自若地购买转基因食品时，此类食品在欧洲何以遭遇一浪高过一浪的喊打之声？
从直接社会背景看，目前欧洲流行“转基因恐惧症”情有可原。从1986年英国发现疯牛病，到今年比利时污染鸡查出致癌的二恶英和可口可乐在法国导致儿童溶血症，欧洲人对食品安全颇有些风声鹤唳，关于转基因食品可能危害人类健康的假设如条件反射一般让他们闻而生畏。
同时，欧洲较之美国在环境和生态保护问题上一贯采取更为敏感乃至激进的态度，这是转基因食品在欧美处境殊异的另一缘故。一方面，欧洲各国媒介的环保意识日益强烈，往往对可能危害环境和生态的问题穷追不舍甚至进行夸张的报道，这在很大程度上左右着公众对诸如转基因问题的态度。另一方面，以“绿党”为代表的“环保主义势力”近年来在欧洲政坛崛起，在政府和议会中的势力不断扩大，对决策过程施加着越来越大的影响。
但是，欧洲人对转基因技术之所以采取如此排斥的态度，似乎还有一个较为隐蔽却很重要的深层原因。实际上，在转基因问题上欧美之间既有价值观念之差，更是经济利益之争。与一般商品不同，转基因技术具有一种独特的垄断性。在技术上，美国的“生命科学”公司一般都通过生物工程使其产品具有自我保护功能。其中最突出的是“终止基因”，它可以使种子自我毁灭而不能象传统作物种子那样被再种植。另一种技术是使种子必须经过只为种子公司所掌握的某种“化学催化”方能发育和生长。在法律上，转基因作物种子一般是通过一种特殊的租赁制度提供的，消费者不得自行保留和再种植。美国是耗资巨大的基因工程研究最大的投资者，而从事转基因技术开发的美国公司都熟谙利用知识产权和专利保护法寻求巨额回报之道。美国目前被认为已控制了相当大份额的转基因产品市场，进而可以操纵市场价格。因此，抵制转基因技术实际上也就是抵制美国在这一领域的垄断。
生物技术在许多领域正在发挥越来越重要的作用：遗传工程产品在农业领域无孔不入，遗传工程作物开始在美国农业中占有重要位置；生物技术在医学领域取得显著进展，已有一些遗传工程药物取代了常规药物，医学界在几方面从基因研究中获利；克隆技术的进展为拯救濒危物种及探索多种人类疾病的治疗方法提供了前所未有的机会。目前研究人员正准备将生物技术推进到更富挑战性的领域。但近来警惕遗传学家的行为的声音越来越受到重视。
今天，人们借助于所谓的DNA切片已能同时研究上百个遗传基质。基因的研究达到了这样一个发展高度，几年后，随着对人类遗传物质分析的结束，人们开始集中所有的手段对人的其他部分遗传物质的优缺点进行有系统地研究。但是，生物学的发展也有其消极的一面：它容易为种族主义提供新的遗传学方面的依据对新的遗传学持批评态度的人总喜欢描绘出一幅可怕的景象：没完没了的测试、操纵和克隆、毫无感情的士兵、基因很完美的工厂工人……遗传密码使基因研究人员能深入到人们的内心深处，并给他们提供了操纵生命的工具。然而他们是否能使遗传学朝好的研究方向发展还完全不能预料。
2,首先要取出多利亲娘的细胞核,再取出另一只母羊的卵细胞(去除细胞核的),把多利亲娘的细胞核放到取的卵细胞中,电击或其他处理使卵细胞处于激活状态,然后把卵细胞放入生出多利的母羊体内,等生出来就完成了.
证明动物细胞核有全能性.
克隆是英语单词clone的音译，clone源于希腊文klon，原意是指幼苗或嫩枝，以无性繁殖或营养繁殖的方式培育植物，如杆插和嫁接。
如今，克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖，以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群。克隆也可以理解为复制、拷贝，就是从原型中产生出同样的复制品，它的外表及遗传基因与原型完全相同。
1997年 2月，绵羊“多利”诞生的消息披露，立即引起全世界的关注，这头由英国生物学家通过克隆技术培育的克隆绵羊，意味着人类可以利用动物身上的一个体细胞，产生出与这个动物完全相同的生命体，打破了千古不变的自然规律。
克隆一词是由clone音译而来，在音译名出现以前曾有一个意译名--无性繁殖系，指由单一细胞或共同祖先经有丝分裂得到的细胞群体或有机群体。
我们通过细胞培养可以得到一个细胞克隆。在微生物实验时，通过倒平皿，我们可以得到一个个的菌落，这些菌落其实就是细菌的克隆。可见克隆原来是个名词，指一群细胞或一群个体。随着分子生物学的发展，出现了核移植与基因工程之类的操作。核移植操作可以得到重建细胞，重建细胞可以繁殖成一个无性系；基因工程操作可以将某一被选定的基因拼接到质粒的复制子上，随着复制子的复制也能得到DNA分子的无性系。于是，有人就把这类操作称作克隆，即将clone一词由名词转化成动词，并将核移植称为 nuclear cloning（核克隆），通过基因工程得到DNA分子的无性系称为molecular cloning（分子克隆）。在这里克隆是一种实现无性繁殖（asexual reproduction）的操作，是一种显微操作或分子生物学操作，而不是一般意义上的无性繁殖（或无性繁殖操作）。这也许正是克隆一词能够存在而不被无性繁殖替代的原因。
多利羊又称克隆羊，其实是用核克隆技术产生的羊。有人说，只有多利羊才是真正的克隆羊，其他报导，如克隆猪、克隆牛等，由于它们是由胚胎细胞发育而成的，而胚胎细胞是有性繁殖产生的，所以，不是真正意义上的克隆。这是一种误解，是由于对有性过程在时间上把握不准所造成的。有性过程到受精卵、即合子形成时即告结束，合子分裂一旦开始即与有性过程无关了。如果说分裂后的胚胎细胞是有性繁殖产生的，那么，体细胞追究下去也是有性繁殖产生的。但事实上它们都是由合子经有丝分裂逐渐产生的。这就是说，有性繁殖实际上是经过一次有性过程和许多次无性过程，最后产生一个成活的后代而实现的。从胚胎中取出一个细胞使之发育成一个个体，这显然应属于无性繁殖。所以，从这个意义上讲，杜里舒是克隆技术（细胞克隆技术）的创始人，他的将两分裂球时期的细胞分开，使之发育成两个海胆的实验，是最早的克隆实验。而人类的同卵双生双胞胎，就是经天然细胞克隆化产生的。而克隆猪、克隆牛，如果是经核移植育成的，则不管供核细胞是来自早期胚胎细胞，还是已分化细胞，均属于真正意义上的克隆技术，而且是比杜里舒的水平高得多的克隆技术。
这里顺便提一下，因为中文词不能从词形上看出词性，所以，"细胞克隆"一词既可看成名词，又可看成动词。作为名词，细胞克隆指细胞的一个无性繁殖系。作为动词，它与核克隆、分子克隆对应，指用细胞去无性繁殖。为了与前者区别，作者建议该意思可用"细胞克隆化"或"细胞克隆技术"来表达。应用细胞克隆技术，可将细胞克隆成一个无性繁殖的细胞群体，如细胞培养中得到的克隆；也可使克隆后的细胞分化、发育成一个无性繁殖的个体，如杜里舒得到的海胆，某些研究者得到的克隆猪、克隆牛等。
多利羊与其它克隆动物的区别不在于是不是无性繁殖，而在于供核细胞的分化程度。早期胚胎细胞基本上是未分化细胞，即使是成形胚胎的已分化细胞，其细胞分化程度也远低于成年个体的已特化细胞。能将已特化细胞克隆成一个成活的个体，从理论上讲这是一次重大突破。这说明，已特化细胞的遗传结构即使发生了变化，这种变化也不是不可逆的，至少特化至乳腺上皮细胞时还是如此。至于神经细胞、脑细胞的特化是不是不可逆的，也可用核移植的方法检验。不过可以预料，克隆神经细胞，难度肯定要高于乳腺上皮细胞。
话说到这里你一定能理解，为什么说克隆不是复制的同义词了。提起复制，我们最熟悉的就是用复印机复印文件，通过复印得到的复制品与原件是完全一样的。DNA的复制结果就是如此，所以复制用于DNA的合成是一个非常确切的术语。而克隆则是一个过程，克隆产生的个体还需进行胚胎发育和胎后发育，克隆个体与原本之间有一段年龄差异。由于发育过程既受基因主宰又受环境调控，而克隆与其原本尽管基因相同，所处环境却绝不会相同，所以，克隆与其原本是不可能像复制品与原件那样完全一样的。再者，如果克隆个体是由核移植产生的，那么，由于重建细胞的细胞质并非来自原本，而我们知道细胞质中也有遗传物质，它们必然会对个体产生影响，所以，更不能把克隆个体看成是原本的复制品。
克隆个体可以看成是原本的再生，但不是原本的复活。因为：i.克隆个体和原本可以同时存在，ii.尽管从遗传结构上看克隆个体和原本是姐妹（兄弟）关系，但从年龄上看它们却是亲子关系。无性繁殖的生物仍然有"代"的概念，克隆个体也应有"代"的概念。而且，克隆个体的代间界限也是很容易划分的。由原本的体细胞产生的克隆个体是第1代，克隆个体成为成体后从其体细胞再克隆，即可得到第2代克隆个体。理论上讲，正如无性繁殖可以一代接一代地传下去一样，克隆个体的代数也是无止境的。只不过克隆不是自然进行的繁殖，而是人为操作，是否有必要一代代克隆下去值得怀疑。如果没有理论或实际上的意义，可能不会有人愿意做多代克隆的工作。
3,“人类基因组计划”及其意义
人类基因组计划的科学宗旨与“定时、定量、定质”的具体目标，是测定组成人类基因组的30亿个核昔酸的序列，从而奠定阐明人类基因组及所有基因的结构与功能，解读人类的全部遗传信息，奠定揭开人体奥秘的基础。由于生命物质的一致性与生物进化的连续性，以及“人类基因组计划”所建立的策略与技术的通用性，这就意味着奠定着揭开生命最终奥秘的基础。
人类基因组计划对生命科学研究与生物产业发展的导向性意义，我可以用规模化、序列化、信息化及产业化、医学化、人文化来归纳。
一、规模化
“基因组学”这一新的学科，是随着“人类基因组计划”的启动而诞生，随着人类基因组计划的进展而发展起来的。生物学家第一次从整个基因组的规模去认识、研究一个物种所有与多个物种(通过比较基因组学)的基因，而不是大家分头一个一个去发现、研究自己“喜欢”的基因。这是基因组学区别于基因学(genetics)与所有涉及基因的生物科学其他学科的主要区别之一。研究规模的改变带来了实验室及实验方式的改变，同时对领头科学家的素质，工作人员的团体精神，以及超大型实验室特有的“半科学、半企业”型 管理，都提出了新的要求。这是“人类基因组计划”只有6个正式成员国与16个中心的原因之一，也是对“人类基因组计划”的贡献份额已成为一个国家国力的综合反应及生命科学与生物产业标志的根据。
二、序列化
生物信息的序列化，是生命科学进入二十一世纪的划时代的里程碑，也是生命科学成熟的一个阶段性标志。只有数量化(定量)的学科才能称为科学。孟德尔的贡献主要是把“因子”与数量化带进了这一门原先就存在、并已有巨大成就的学科。
生物信息的序列化即生命科学以序列为基础。这是新时代的生命科学区别于以前的生物学的最主要的特点。随着人类基因组序列图的最终完成，SNP(单核苦酸多态性，即序列差异)的发现，以及比较基因组学，古代DNA，“食物基因组计划”、“病原与环境基因组计划”(主要是致命致病源以—与之有关的人类易感性有关序列)的推进，具有科学、经济、医学意义的主要物种的基因组序列图都将问世。我们从序列中得到的信息，已经比到现在为止的所有生物研究积累的信息还要多。生命科学第一次成为导向的，而不是再以假 说与概念为导向的科学。即使进化这一生命最实质的特征，以及进化的研究，也将这一因时间与过去了的环境而唯一不能在实验室重复的研究，都将因多种模式及其他生物的基因组序列为基础进行定量的研究。古代DNA的研究，将揭示生命进化的奥秘与古今生物的联系。这就帮助人们更好的认识人类在生物世界中的关系。
三、信息化
人类基因组计划的成功，是借助了生物信息学，也借助于把地球变小的网络。没有他们，国际人类基因组计划的协调与全世界的及时公布是不可能的。没有全部的软件与硬件，人类基因组计划一切都不可能。序列一经读出，它的质控、组装，以至于递交、分析都有赖于生物信息学，而现在开始，序列的意义完全决定于生物信息学。没有电子计算机的分析与正在爆炸的信息的比较，序列又有何用?可是信息化又改变了整个生命科学，改变了实验对象存在的方式。今天的生物学实验可能大部分工作是分析序列信息。
人类基因组计划之所以引人注目，本来就首先是人们对健康的需求。人类对健康的追求，是人类的最重要的活动之一。疾病问题自然影响健康的首要因子，是每一个人、每一对父母、每一个家庭、每一个国家政府所不得不考虑的问题。
四、医学化
人类基因组计划已经把它的成果医学化，已在医学方面为人类造福。人类基因组计划没有辜负民主众的支持与厚望。已建立的“工作框架图”所提供的序列，经生物信息的加工与其他技术的研究，已鉴定了近4万个基因；已克隆了几十种与疾病直接有关的“疾病等位基因”。四十余种基因产品，如人胰岛素、干扰素、生长激素等，已经投人工作生产。很多疾病的基因诊断技术已经建立，基因预测、基因预防、基因诊断、基因治疗将使整个医学改观。而DNA序列的差异，将有助于人类了解不同个体对疾病的抵抗力，因而根据每个人的“基因特点”对症下药。即二十一世纪的医学——“个体化医学”。那时，DNA序列分析有可能成为最快速、最准确、也最便宜的诊断手段。
疟疾、老年痴呆症等将在近期有新的突破。以“基因图”作为生活中饮食起居的“参考书”，使我们的生活方法与生活环境与我们的基因更为和谐，肯定会在一定程度上延长大家的寿命。人类都将因对我们自己基因的认识而受惠。
五、产业化
人类基因组计划将带动二十一世纪的生物产业的发展。规模化、序列化、信息学等特点，使它在一开始便与产业化的可能性联系起来。
生物产业与信息产业一同，将成为世界各国二十一世纪的国民经济的支柱产业。生物产业的特点是资源依赖性与资源信息化，因而使生物资源成为继国土(矿产等)资源之后可供再争夺再占有的战略资源。人类基因组计划所发展起的战略与技术使生物资源由原先的群体种质资源(野生与优质品种的种质)转变为序列化与信息性，技术带来的资源信息性又使它的保护更为困难。不认识到这一点就有可能使我们的生物资源流失， 生物产业失去源头与上游，建立的生物技术(如基因克隆、转基因、动物个体克隆等)成为无米之炊。我国生命科学界当前的迫切任务是在为人类基因组计划做出贡献的同事，适应的DNA序列为基础，以生物信息为导向的生命科学新时代的要求。
六、人文化
白宫庆祝“工作框架图”的背景图案奈人玩味：解读生命之书——人文的里程碑(A milestone for humanity)。
从前，当我们讨论“科学是双刃剑”时，我们关心的仅仅是人类的敌人可能也会挥起这柄剑，如希特勒，如山本五十六。现在，我们的问题一下子复杂起来了，这群人类公敌依然存在(如生物恐怖主义者)。可是更重要的是无法从现有的国际法、一国之法来判定非法的行为的问题。我们的法律一下子在这些新问题前变得无所适从，或无能为力。我们在道义(moral)或伦理(ethical)、个人生存心理、社会结构与行为等各方面都还要做好足够的准备。从人文角度来说，连人性与人文对人权、平等、社会结构在自然界中的位置都将重新讨论。
4,发展经济与保护环境的平衡点在哪里
当前，经济发展与环境保护的矛盾日益尖锐，迫切需要从理论上弄清楚二者之间的关系，以便在实践中正确地加以处理。如果不能对二者之间的关系作出明确回答，就会引发一系列问题。比如，一些地方政府片面认为发展就是经济增长，以至于经济增长速度一时上去了，却出现了较为严重的环境污染问题。又如，一些地方政府提出“生态优先，保护第一”的口号，那么究竟是发展第一、还是保护第一呢？政府说不清，企业说不清，公众更说不清。其直接后果，就是环保工作成为周期性工作，一段时间“靠边站”，一段时间“上前线”，要靠“集中整治”、“专项行动”来打“歼灭战”，在一定程度上陷入“滞后、事后、被动、补救”的境地。