基因工程的潜力和危险,本文主要内容关键词为:基因工程论文,潜力论文,危险论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
一、推动未来经济增长的发动机
1.生物技术市场潜力巨大。
1999年风险资本家向生物技术领域注入资金10多亿美元,生物技术产业的市场资本总额从1998年底的970亿美元骤增到2000年2月中旬的3500亿美元。
生物技术在医药领域的很多技术突破和制药业与生物技术公司的联合,使制药业得到持续创新。因此生物制药已成为投资的热点。很多投资者认为,当人类基因组——人类基因编码的全部30亿个碱基对被破译后,生物技术股票会跃增到一个新水平。
1999年在美国有17个盈利的生物技术公司,2000年增加到22个,到2002年将增加到50个。现在已有350多种生物技术药品进入临床实验,并且有100多种药品投放市场。如Amgen公司目前有两种药品投放市场:一种是治疗贫血症的Epogen;另一种是治疗癌症的Neupogen。这两种药去年的销售总额达到20亿美元。在新生物药品中最令人注目的是单克隆抗体,分析家相信,今后10年内,在市场上的单克隆抗体将从目前的8种增加到100种,总收入估计在500亿美元以人。
2.改善环境和发展可持续农业。
基因技术将用于改善环境。能“天然地”生产用于涂料和塑料添加剂的转基因植物,将淘汰对环境有害的化工产品。进行过基因改造的微生物可以用于清除石油污染和其他有毒废物。自身能产生抗虫剂的转基因作物将减少对农药的依赖。如果遗传学家能创造出多年生谷物,农民将不再需要每年都耕种,这将有助于抑制耕作对土壤的侵蚀和节省农机燃料。
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1998年的15亿美元,预计到2010年将达到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。
3.创造新生命,增进人类健康水平。
微生物、植物和动物之间的基因转移为改造生物和创新新生物提供了可能性。到21世纪中叶,科学家们有可能在实验室里创造新生命。
目前科学家已能筛选出带有可怕遗传疾病——镰状细胞性贫血病的人类胚胎,并且能用基因疗法治疗囊肿性纤维化疾病。带有人类基因的动物可以为危重病人提供心脏和其他器官。
基因技术除能保证新生婴儿不带基因缺陷外,也有可能增强婴儿的基因,使婴儿长得更高、更强壮、更聪明。一旦人类了解了顽症像癌症和衰老的基因机制,就有可能找到消灭顽症和长寿的方法。
二、对环境和人类的威胁
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了。
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。
很多人对于基因知识感到疑虑。他们认为他们可能通过DNA被识别,危及个人的隐私。另外,基因测试将透露一些人对遗传疾病的过敏性,这些人可能在就业时受到歧视。
我们也将考虑基因工程在社会和政治领域的影响。基因工程使农业和医药业获益都要付出高昂的代价,因此穷人和穷国是负担不起的,这至少不是今后几年可解决的事情。因此富国和穷国之间的经济差距很可能进一步拉大。另外第三世界国家正试图保护他们特有的植物和动物品种,而西方公司想廉价地获取这些品种用于基因工程项目,因此发达与不发达国家之间在基因资源的利用上存在的尖锐对立仍将持续下去。
三、必须保持基因的多样性
自然界的任何东西都是有用的。通过基因的随机突变,自然界经常检验生物的新基因模式,而大部分突变是无益的或者造成生物死亡。然而如果环境改变,具有适合生存的新基因模式将代替旧复式。抗病的一个新品种可以在数年完成,然后又可能成为新病株的牺牲品。当农民种植抗病的小麦时,引起疾病的微生物总在适应新环境。结果是,新病株可能战胜抗病小麦的防病能力。
1970年,一种新枯萎病席卷美国棉田。因为育种专家为了经济上合算,牺牲了基因上的多样性,几乎所有杂交棉花品种都具有相近的亲缘关系,最终,所有杂交棉花都对新病株没有抗病能力。如果杂交棉花品种保持基因上多样化,那么棉花枯萎病的入侵不会达到流行的程度。如果普遍种植具有相似的有限基因库的转基因作物,它可能引起类似的毁灭性的作物灾难。植物育种专家已认识到作物基因库缩小的危险。他们正努力保持基因的多样性,以便使植物能适应未来各种不利的环境。
在野生、未经驯化的生物领域,多种生物以复杂的方式相互作用,创建一个健全的生态系统。人类活动和其他生态危险可能破坏自然界的生物多样性。显然地球上有数以百万计的物种,但很多已灭绝,自然界的生物品种正在减少。例如,地球上的热带雨林是地球上大约一半生物物种的栖息地,但每天正以每分钟100英亩的速度消失。
科学家们在不大可能存在生物的地方发现了珍贵的基因材料。它是一种非凡的细菌——Thermus aguatica,是在美国黄石国家公园的热喷泉中发现的。它在开发合成DNA工艺中起着关键的作用。这种细菌能在86℃的热水中生长,在这种温度下其他细菌都无法存活。由这种细菌产生的一种抗热酶已使一种重要的基因工程过程——聚合酶链式反应成为可能。
基因的多样性可以产生新物种,并对现在的物种提供生存的物质基础。当人类不能纠正损坏生态系统的各种问题时,很多物种处于险境之中。现在挽救地球上仍然保留的大量物种还不算太晚,但是所剩时间已不太多。保护地球上的基因多样性对人类大有益处。总有一天,来自遥远地方的基因材料可能为人类提供救命的治疗。只保护个别的物种是无用的,在生态系统中物种的存在和存活依靠整个生态系统的保护。
在21世纪,地球上生物品种的数量将继续减少。由于水土侵蚀、污染等问题,人类已为一种灾变创造了条件。某些评论者期望,基因工程将帮助未来的几代人逃过环境灾难。某些人认为,人类必须冒生殖细胞基因疗法的风险,使相当大一部分人口能适应未来的灾变。如果环境真的恶化到人类为了生存需要改变其基因的程度,其前景是使人寒心的。
基因工程可能标志着有关全球生态问题的全民有效行动的开端。行动开始得越早,我们挽救生态系统及其生物多样性的前景就越光明。
(国际技术经济研究所供稿)