有關生物的先進技術?。。。。。?！急！?。。。。。。?/h1>
來源：m.ehwe.cn
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1、人類基因組計劃
(1)人類基因組計劃的目標
人類基因組計劃是一項國際性的研究計劃。它的目標是通過以美國為主的全球性的國際合作，在大約15年的時間里完成人類24條染色體的基因組作圖和DNA全長序列分析，進行基因的鑒定和功能分析。由美、英、日、德、法、中六國參與的國際人類基因組計劃是人類文明史上最偉大的科學創(chuàng)舉之一。其核心內容是測定人基因組的全部DNA序列，從而獲得人類全面認識自我最重要的生物學信息。我國于1999年9月1日正式加入該計劃，承擔了1 %人類基因組（約三千萬個堿基）的測序任務。
(2)人類基因組的研究內容
A.建立遺傳圖譜
遺傳圖譜 (genetic map)，又稱連鎖圖(linkage map)，是指基因或DNA標志在染色體上的相對位置與遺傳距離。遺傳距離通常由基因或DNA片斷在染色體交換過程中分離的頻率厘摩(cM)來表示。1厘摩表示每次減數(shù)分裂的重組頻率為1%。厘摩值越高表明兩點之間距離越遠，厘摩值越低表示兩點間距離越近。
B.建立物理圖譜
物理圖譜 (physical map)是指DNA序列上兩點的實際距離，通常由DNA的限制酶片段或克隆的DNA片段有序排列而成。物理圖譜反應的是DNA序列上兩點之間的實際距離，而遺傳圖譜則反應這兩點之間的連鎖關系。在DNA交換頻繁的區(qū)域，兩個物理位置相距很近的基因或DNA片段可能具有較大的遺傳距離，而兩個物理位置相距很遠的基因或DNA片段則可能因該部位在遺傳過程中很少發(fā)生交換而具有很近的遺傳距離。
C.DNA序列測定
人類基因組計劃最終將測定出人類基因組的全部序列。這種序列測定不同于以往那種只對其一個特定的感興趣的區(qū)域進行DNA序列分析的工作。它要求一種更高效的規(guī)模測序，并將測出的每一個DNA片段按其染色體位置進行準確的排列。從而得到人類基因組DNA序列堿基排列的全貌。
D.基因的確定和分析
確定每一個基因，研究它的結構、特性和功能是人類基因組計劃的又一個重要內容。通
過對人類基因組全部DNA序列的測定，可以利用計算機找出分布在DNA兩條互補鏈上所有可能編碼蛋白質的基因。
(3)中國的人類基因組研究
我國已建成了一批實力較強的國家級生命科學重點實驗室，組建了北京、上海人類基因組研究中心。有了研究人類基因組的條件和基礎，并引進和建立了一批基因組研究中的新技術。中國的HGP在多民族基因保存、基因組多樣性的比較研究方面取得了令人滿意的成果，同時在白血病、食管癌、肝癌、鼻咽癌等易感基因研究方面也取得了較大進展。中國是世界上人口最多的國家，有56個民族和極為豐富的病種資源，并且由于長期的社會封閉，在一些地區(qū)形成了極為難得的族群和遺傳隔離群，一些多世代、多個體的大家系具有典型的遺傳性狀，這些都是克隆相關基因的寶貴材料。但是，由于我國的HGP研究工作起步較晚、底子薄、資金投入不足，缺乏一支穩(wěn)定的、高素質的青年生力軍，我國的HGP研究工作與國外近年來的驚人發(fā)展速度相比，差距還很大，并且有進一步加大的危險。如果我們在這場基因爭奪戰(zhàn)中不能堅守住自己的陣地，那么在21世紀的競爭中我們又將處于被動地位：我們不能自由地應用基因診斷和基因治療的權力，我們不能自由地進行生物藥物的生產和開發(fā)，我們也不能自由地推動其他基因相關產業(yè)的發(fā)展。
2、中國雜交水稻基因組計劃簡介
水稻是世界上最重要的糧食作物之一，是半數(shù)世界人口賴以生存的主要食物，也是有7000年種植水稻歷史的中國經濟、文化、傳統(tǒng)和歷史的一個重要組成部分。年總產值達千億人民幣以上的大米是關系到我國國計民生的最主要的糧食。袁隆平院士的雜交水稻在我國水稻育種和東南亞各國有著廣泛的影響。中國雜交水稻基因組計劃 這個項目著眼于中國糧食的主要物種秈稻和以秈稻為遺傳背景的雜交水稻，它在農業(yè)上的意義可與人類基因組計劃在人類健康中的意義相媲美。
通過對水稻全基因組序列分析，可以獲得大量與水稻育性、豐產、優(yōu)質、抗病、耐逆、成熟期等有關的遺傳信息和功能基因；可以促進水稻的品種改良，培育更好的優(yōu)質高產新品種；還有助于了解小麥、玉米等其它重要農作物基因組中的相關基因，從而帶動整個糧食作物的基礎與應用研究；還可以專利的方式，將優(yōu)良的種質資源轉化為信息資源進行保護，以利于農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
眾所周知袁隆平院士是我國水稻雄性不育系的最主要的發(fā)明和奠基人，有水稻之父和綠色革命先驅的全球美譽。選擇這一水稻株作為切入點進行測序分析在政治、科學和經濟上都有著積極的意義。開展超級雜交稻基因組的研究，在產業(yè)上，是密切聯(lián)系生產實踐的；在科學上，是對國際水稻基因組研究的補充與發(fā)展；在國家任務上，將促進和幫助我國正在進行的水稻四號染色體基因組序列圖的完成。
處于世界領先地位的我國雜交水稻是我國糧食安全和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要資源之一。袁隆平院士等人培育的超級雜交稻更是中國的驕傲和國寶。開展雜交稻的分子遺傳機理研究是生產實踐提出的問題，也是使水稻高產高質的必由之路。通過對超級雜交稻基因組的測序，解開其遺傳秘密；以信息化帶動水稻的應用研究和產業(yè)發(fā)展；申請相應的專利保護，為可持續(xù)發(fā)展打好基礎。并將我國這一學科推至國際前沿。
中國雜交水稻基因組計劃就是以水稻基因組測序為基礎，以水稻比較基因組、功能基因組等領域的研究為核心，重點開展具有我國自主知識產權的重要功能基因發(fā)掘和應用。項目測定的是袁隆平院士培育的超級雜交稻兩優(yōu)培九的二個親本培矮64S和9311的基因組全序列框架圖。培矮64S是光溫敏核不育的品種，它的基因組兼具秈稻、粳稻和瓜畦稻的成分，在雜交稻中作母本；9311是的典型秈稻品種，作父本。
水稻的基因組序列與人類基因組序列一樣，是研究水稻的遺傳變異、發(fā)育與進化的基礎。特別是作為農作物，是培育高產、優(yōu)質、美味的優(yōu)良品種的基礎。它的意義是不言而喻的，正因為如此， 國際上已有三個水稻基因組計劃：
①1992年開始，1997年正式形成的國際水稻基因組協(xié)作組，現(xiàn)已公布 200 Mb 的BAC 克隆的數(shù)據，及一條染色體的全序列；
②2000 年4月，孟山都 （Monsanto）公司公布水稻的工作框架圖；
③2001年2月，另一公司 Syngenta 也宣布完成水稻的工作框架圖。
而我國的雜交水稻工作框架圖將對全球的水稻研究與育種提供信息，并將推動水稻基因組及其他農作物基因組的研究。開展雜交稻及其秈稻親本基因組的研究，既能針對我國雜交稻生產的實際，也能彌補國際水稻基因組計劃的不足。
2001年9月我們完成了具有國際領先水平的中國雜交水稻（秈稻）基因組工作框架圖和數(shù)據庫，并將公布數(shù)據，供全球免費共享。
根據組裝和數(shù)據分析結果，中國雜交水稻基因組工作框架圖和數(shù)據庫，具有國際領先地位，標志著我中心的科研從追隨世界級課題（1%項目）到自主進行世界級大課題研究的跨越。
3、體細胞克隆技術
克隆, 是英文CLone的音譯, 意思是無性繁殖。它是由一個細胞或一個分子經復制擴增而變成一群相同細胞或分子的生物學過程和特征。個體水平的克隆在植物繁殖中司空見慣, 農業(yè)廣泛應用的扦插嫁接產生的后裔都是無性系的, 利用植物細胞在細胞水平上克隆生產林木花卉,水果疏菜也很平常。但通過拼接基因, 使之復制和表達, 在分子水平上克隆, 就要復雜和困難得多。
50年代曾有科學家用蝌蚪小腸上的皮細胞核, 移植到未去核的非洲爪蟾細胞上, 證明了已經分化了的體細胞核的全能性。但在哺乳動物身上, 這項技術從未成功。
80年代,人們轉而用胚胎細胞克隆哺乳動物, 它是先將一個早期胚胎細胞的卵裂球分離，使之成為具有多個相同遺傳基因的卵細胞，這樣從一個品種繁殖出遺傳基因一模一樣的仔畜。1986年，英國科學家利用胚胎細胞克隆出一只綿羊。從80年代中期起，我國科學家用胚胎細胞相繼克隆成功小鼠、山羊、兔、豬和牛。就在英國的克隆羊旋風般攪動世界輿論之時, 美國科學家宣布去年成功地利用胚胎細胞克隆出兩只人類的近親：猴子。
但這所有的輝煌都無法和英國科學家利用體細胞克隆出的這只綿羊相提并論。
這只非凡的綿羊被它的創(chuàng)造者以人們喜愛的英國鄉(xiāng)村歌手多莉命名。它的身世的確曠古未有。它有三個母親, 卻沒有一個父親。它的胚胎發(fā)育和誕生的過程, 全部受到羅林研究所威爾莫特小組的操縱。他們先用藥物促使母羊A排卵, 然后將這只未受精卵的全部染色體吸空, 使之成為一個具有活性但無遺傳物質的“卵空殼”, 接著他們從母羊B——一只6齡綿羊的乳腺中取出一個普通細胞, 通過電流刺激作用, 使乳腺細胞的細胞核與“卵空殼”結合成一個含有新的遺傳物質的卵細胞, 這個卵細胞在試管中發(fā)育成胚胎后, 再將其植入母羊C的子宮。1996年7月, 多莉在科學們忐忑等待的心情中降臨世間。令人振奮的是, 迄今這個憨態(tài)可掬的“嬌小姐”一切正常。三只母羊對它都有生養(yǎng)之恩, 但只有母羊B, 那只為它提供了細胞核的6齡綿羊, 才是她的真正“生母”。多莉繼承了它的全部DNA遺傳基因, 換句話說, 多莉是母羊B百分之百的復制品。
多莉的誕生, 為生物工程技術在本世紀行將結束的時候, 打上了一個華麗的休止符, 也為21世紀眾目矚望、一致看好的這項技術起了個嘹亮的高音。克隆技術一旦成熟, 就意味著哺乳動物的任何一個體細胞,都可以是克隆的供體材料。據測算, 一個成年人體大約有400億萬個細胞。以此為參照, 試想想, 一小塊皮肉, 就包蘊多少細胞吧。這簡直取之不盡, 用之不竭。而克隆的最大優(yōu)勢在于能百分之百復制親本的所有性狀。因此克隆技術為解決目前在基礎醫(yī)學、醫(yī)藥和畜牧業(yè)生產等領域棘手的難題,為保護地球生物的多樣性, 開辟了一條獨特的路徑。
很多吞噬人類健康的頑疾之所以久攻不克, 是因為它只露出一幅猙獰的面目, 而隱匿了神秘的身世。科學家們設想, 把體細胞中可能與疾病有關“嫌疑”基因, 導入實驗動物基因中, 然后克隆出一批轉基因的實驗動物。由于人與動物的疾病發(fā)生機理有很多相似之處, 如果導入的嫌疑基因在動物身上發(fā)病, 就證明那一基因是肇事元兇, 反之就嫌疑排除。這樣人類就可以找到一把斬斷病魔惡爪的利劍。
若從血液中提取的蛋白藥物, 成本高, 價格昂貴, 而且有些血液制品中可能隱匿有令人聞之色變愛滋病、乙肝等病毒, 這使人們在使用這些藥物時疑慮重重, 甚至草木皆兵。如果大量克隆具有特殊藥用價值的基因動物, 就可以利用這種動物的血液和乳汁, 生產具有特殊效用的蛋白藥物?！敖杌ǐI佛”, 既提高效率, 又可高枕無憂。
若要培養(yǎng)一個優(yōu)良畜種, 需要數(shù)代雜交選種, 而且變異和退化時常威脅品質的穩(wěn)定, 致使研究人員數(shù)年辛勞前功盡棄, 付諸東流。利用體細胞克隆技術, 這一世紀難題就迎刃而解。比如用一頭高產奶牛作供體, 就可以克隆出十頭、百頭、千頭、萬頭……同樣高產的奶牛。當然, 這得保證飼養(yǎng)條件與供體大致相同。“又要馬兒好, 又要馬兒不吃草”，在那兒都是行不通的。
還有每年，都有些物種成為我們這個星球永遠的過客。大熊貓、金絲猴……瀕危物種低沉的嗚咽和孤單的身影,時時牽動了世界的神經?？寺〖夹g無疑為珍稀動物兒孫繞膝, 子繁嗣盛帶來了福音, 也為人類保護地球的生物多樣性提供了技術的可能。
克隆技術的誘人前景現(xiàn)今還只顯露出崢嶸的一角。目前同種動物的體細胞克隆的重復性實驗還有待完善, 應用也非一朝一夕。今后不同種動物的克隆將是更大膽、更重要的一個研究方向。比如把羊的體細胞核與牛的卵細胞雜合, 再把這個重構胚胎植入馬的子宮孕育。但這些都有大量懸而未決的理論和技術問題等待科學家們去探索。
但同時我們可以看到：象許多科學技術一樣, 克隆技術也是一把雙刃劍。因為從理論上看, 既然哺乳類的綿羊可以克隆, 克隆人也不會大的障礙。人們想象, 現(xiàn)在克隆羊已經姍姍走來, 克隆人離我們還會遠么?
克隆人的出現(xiàn)可能將對人類社會的政治、宗教、法律、倫理道德提出挑戰(zhàn), 將給現(xiàn)在人類社會的生活方式、家庭結構、婚戀方式帶來不可預料的沖擊, 因此世界各國都宣布克隆人為不受歡迎的人, 并為克隆人研究設置了一個個不得逾越的雷區(qū)。
美國總統(tǒng)克林頓宣布, 聯(lián)邦政府禁止用政府經費克隆人, 并下令組成一個專門小組, 審查克隆技術的突破給倫理帶來的影響。
梵蒂岡的《羅馬觀察家》呼吁:“人類有權以人類的方式出生, 而不是在實驗室。任何一種反人類的方式都是令人難以接受的?！?
中國衛(wèi)生部長陳敏章宣布，中國對克隆人研究不贊成、不參與、不資助、也不接受外來科學家從事這方面研究。
法國衛(wèi)生國務秘書表示:“克隆人不可取”, 法國農業(yè)研究所聲明:“堅決反對任何克隆人體的技術。”
值得我們欣慰和驕傲的是, 面對克隆, 人類表現(xiàn)得比以往任何時候都富有成熟理性和遠見。如果克隆技術真是上帝放在人類面前的又一只潘多拉魔盒, 那么人類將滿懷自信地伸出兩手,一只手叫智慧或靈性, 它讓克隆技術為我所用, 造福世界, 另一只手叫理性, 它將控制和防止克隆技術走向反面。
4、基因治療：
隨著人類遺傳學的發(fā)展，研究人員認識到，人類最基本的遺傳單位是染色體上的基因，基因是“制造”和“操縱”人類機體的藍圖，它指揮著細胞合成人類生命的基礎——蛋白質。但是，當基因發(fā)生變化時，其編碼的蛋白質不能履行自己正常的功能，這種情況下可能會出現(xiàn)疾病。近10多年來，作為糾正存在缺陷的基因的一種技術，基因療法在許多國家特別是西方發(fā)達國家中成為研究和試驗的熱點。
經過多年的研究，研究人員尋找到了多種糾正缺陷基因的方法，其中最普遍的方法是將正常的基因插入基因組非特定的位置以取代有缺陷（也稱為失效或致?。┑幕?。在這種方法中，研究人員通常會利用被稱作傳病媒介的載體將正?；蛑委熁蜻f送到病人的目標細胞中。目前，最常見的傳病媒介是已被人為改變攜帶了人體正常DNA的病毒。病毒在漫長的進化過程中，形成了一套獨特的方式將自己的基因遞送到人體細胞中，致使人體發(fā)病。研究人員試圖除去病毒基因組中導致人體患病的基因，并加入治療基因，然后利用病毒遞送基因的特殊能力醫(yī)治人類疾病。
當病毒性傳病媒介在抵達目標細胞（如肝或肺細胞）后，它便將攜帶的治療人類基因的遺傳物質“卸下”留在目標細胞中。在治療基因給出的遺傳指令下，細胞開始產生具有相應功能的蛋白質，從而恢復目標細胞的正常功能。通常，用于基因療法傳病媒介的病毒類型包括：逆轉錄病毒、腺病毒、腺相關病毒（AAV）和皰疹單式病毒。不同的病毒在人體中攻擊的目標各不相同，因此它們在作為傳病媒介時，攜帶的治療基因和目標細胞也不盡相同。
當然，除利用傳病媒介遞送治療基因治療疾病的方法外，還有其他幾種非病毒遞送基因的方法供研究人員選擇。其中最簡單的方法是直接向目標細胞“注入”治療性DNA，然而這種方法應用范圍十分有限，原因是它只適用于少數(shù)人體組織，卻需要大量的DNA?，F(xiàn)在，研究人員在實驗將一條人造染色體或者稱第47條染色體注入目標細胞中，這條人造染色體將與人體細胞中的23對（46條）染色體并存，不影響它們的工作或引起它們發(fā)生突變，同時也不會受人體免疫系統(tǒng)攻擊。研究人員希望能將人造染色體作為一個大的傳病媒介，攜帶大量的遺傳密碼。這種方法目前存在的問題是，將如此之大的分子遞送到目標細胞的核內十分困難。
盡管基因療法從理論上講具有很強的可行性，但在實踐中卻遇到了不少的困難。美國首例基因療法臨床試驗開始于1990年，至今沒有取得明顯的效果。1999年，18歲的杰斯?格爾辛格接受試驗性基因療法治療鳥氨酸轉羧酶缺乏癥時，在治療的第4天由于多器官停止工作而去世。據認為，用作傳病媒介的腺病毒引起人體免疫系統(tǒng)強烈反應是導致杰斯死亡的原因。
基因療法研究遭受的最為嚴重的打擊是今年1月份法國又一例以失敗而告終的基因療法試驗。一名患X染色體相關嚴重綜合免疫缺乏疾?。╔－SCID，俗稱“泡泡嬰兒綜合癥”）的男孩在接受基因療法試驗后，出現(xiàn)了同白血病類似的疾病。而在2002年8月，就曾有一名患同樣疾病的男孩在接受試驗性基因療法后出現(xiàn)了相同的情況。在第二例試驗失敗后，為慎重起見，美國食品和藥物管理局（FDA）立即采取措施，暫時中斷了在美國所有利用逆轉錄病毒作為傳病媒介在血液干細胞內進行基因治療的試驗。
2003年2月底，美國食品和藥物管理局下屬的BRMAC委員會召開會議，討論是否能在有相應安全保障的前提下，允許對威脅人類生命的疾病進行一些逆轉錄病毒基因療法試驗，但是食品和藥物管理局尚沒有對此給予答復。目前，美國基因療法仍然處于試驗階段，食品和藥物管理局沒有批準任何人類基因療法的產品上市。
研究人員發(fā)現(xiàn)，有不少因素影響了基因療法治療遺傳疾病的效果，其中包括基因療法自然生命短、人體免疫系統(tǒng)反應強烈、病毒傳病媒介存在的問題和多基因疾病。具體來說，治療性DNA不易“融入”基因組以及許多細胞的快速分裂這兩方面的問題，導致基因療法無法取得長久的治療效果，病人不得不多次接受治療；人體免疫系統(tǒng)對“入侵者”的強烈反應影響了基因療法的有效性，同時免疫系統(tǒng)產生的免疫反應導致病人重復接受基因療法的難度加大；病毒傳病媒介會給病人帶來潛在的危害，如毒性、免疫及炎癥反應。此外，人們擔心傳病媒介在進入人體后也許會重新恢復致病的活力；對單基因變異引起的疾病來說，基因療法是最有效的方法。但是實際上，人體許多疾病是由多基因變異引起的，因此單基因療法難以奏效。
雖然基因療法離臨床應用還有相當長的距離，但是基因療法的研究最近在某些方面仍取得了令人倍受鼓舞的進展。今年3月20日《新科學家》雜志報道，美國加州大學的研究小組成功地利用“涂”有PEG（聚乙烯乙二醇）高分子層的微脂粒（或脂質體），將治療基因遞送到人體大腦中。這是一項重大的突破和成就，因為過去的研究表明，病毒傳病媒介“身體”過大，無法跨過“血－腦屏障”。新的研究成果將有望治療帕金森病。又如，《新科學家》在3月13日還報道，有研究人員表示，由于細胞能利用雙鏈核糖核酸短片（siRNA）致使特殊序列的RNA出現(xiàn)退化或降級，如果設計一個siRNA同有缺陷基因的RNA副本相匹配，那么有缺陷的基因將不能產生異常的蛋白質。日前，倫敦哈默史密斯醫(yī)院的科學家在英國《自然醫(yī)學》雜志的網絡版上報告說，他們使用注射核糖核酸（RNA）的方法治療患有杜氏肌營養(yǎng)不良癥的實驗鼠，獲得初步成功，效果可持續(xù)3個月之久。
也許有一天，研究人員堅定的信念和不懈的努力能夠將基因療法用于人類疾病的預防和治療，讓那些攜帶缺陷基因生活在隨時出現(xiàn)病癥陰影下的人們從痛苦中徹底解放出來。
5、轉基因生物
（1）轉基因作物
在美國首都華盛頓新會議中心召開的“生物技術工業(yè)組織”年會上，生物技術工業(yè)組織主席菲爾德鮑姆宣稱：“截至2002年年底，全世界已有16個國家種植了8.7億畝生物技術作物。美國、阿根廷、加拿大和中國是種植轉基因作物最多的4個國家。僅在美國就有55種生物技術作物獲準商業(yè)化，目前最多的轉基因作物是大豆（3個品種）、棉花（6個品種）、玉米（13個品種）和油菜籽（11個品種）。”
來自美國47個州及全世界50多個國家的1.5萬名企業(yè)家和科學家參加了這屆為期3天的年會。討論的題目十分廣泛，從生物科學及其管理到生物倫理學和國土安全。分會場的內容包括生物防御、全球生物技術買賣、藥物發(fā)現(xiàn)和開發(fā)、資金籌集以及知識產權保護等。
參加本屆年會的人數(shù)大大超過往年，這是因為美國最近生物技術股價直線上升，今年納斯達克生物技術股指上升了近50％。生物技術研究也取得了很大的進展，美國食品與藥物管理局還批準幾種新藥上市。菲爾德鮑姆說：“人們已知生物技術和信息技術正發(fā)生重大結合，但現(xiàn)在，已出現(xiàn)生物技術與其他技術，特別是同納米技術相結合的趨勢，產生了新的、高度計算機化的‘干實驗室’。”
所謂“干實驗室”就是指在實驗室中，不采用諸如溶劑、溶液等化學物質，而大量使用計算機和其它電子技術進行試驗。這是生物實驗室的一個重大變化，使人們能在實驗室中比過去多進行幾千次試驗。從會議的小組討論中記者看到，工業(yè)上使用生物技術已十分普遍，用生物技術可以制造塑料、燃料、紙張和洗滌劑，從而對環(huán)境產生較小的影響。
在2003年6月22日中午舉行的生物技術和發(fā)展中國家會議上，組織者特地為記者提供了“生物技術午餐”。從主菜到點心和水果，每種食品都是經過生物技術改造后的產品。第一道開胃菜就是生物技術改造的西紅柿和木瓜，記者品嘗了這種黃色的西紅柿后，感到除了有點酸以外，與普通西紅柿沒什么兩樣。轉基因木瓜能抗一種木瓜病，該病曾使美夏威夷州木瓜業(yè)損失了1700萬美元。主食是米飯烤蝦，外加洋李和花生米。轉基因稻米富含鐵元素和維生素A，經過生物技術改造的洋李可防洋李皮疹病毒，而蝦和花生米食用后不會患蝦過敏和花生過敏癥，因為科學家已利用生物技術將過敏源徹底消除了。
（2）楊樹和白樺開始變臉 俄研制出轉基因樹木
俄羅斯科學院西伯利亞植物生理學和生物化學研究所利用基因工程的方法成功地研制出轉基因楊樹。而沃羅涅日森林遺傳和育種科研所則克隆出優(yōu)質的卡累利白樺樹。研究人員通過試驗發(fā)現(xiàn)，轉基因樹和克隆樹在保障木材質量的情況下，還具有生長速度快、抗蟲害等優(yōu)點。
20世紀基因工程在醫(yī)藥、食品和農業(yè)生產中已得到廣泛運用，但利用基因工程改善樹木和森林質量的研究起步較晚。最近幾年來，科學家開始關注轉基因樹和克隆樹的研究。
俄西伯利亞植物生理學和生物化學研究所的科研人員發(fā)現(xiàn)，玉米基因ugt能控制植物生長素酶的合成，若能提高樹木中植物生長素的含量，樹木的生長速度將加快。科研人員將ugt基因植入山楊、白楊和雪松中，獲得了轉基因的山楊、白楊和雪松。經多年試驗證明，含ugt玉米基因的山楊、白楊和雪松的生長速度已大大增加。
沃羅涅日森林遺傳和育種科研所的科研人員選擇了最有價值的卡累利白樺樹進行克隆研究。他們從最漂亮的花紋木質白樺樹的莖中提取細胞和愈傷組織，再從愈傷組織中培育白樺樹，成功地獲得了克隆白樺樹。試驗證明，克隆白樺樹的生長速度更快：3年到4年樹干內就出現(xiàn)花紋木質的標志———節(jié)或者棱，5年到8年樹干內全部變成漂亮的花紋。而用傳統(tǒng)的方法種植的卡累利白樺樹，出現(xiàn)花紋木質標志通常需要10年到12年。
對此，也有一些俄科學家認為，和其他轉基因產品一樣，目前還缺乏對轉基因樹木結構和性能的完整認識。快速生長的樹木能使土壤提前衰竭，轉基因樹木的花粉可能引起森林種群自然結構的改變，從而破壞森林生態(tài)系統(tǒng)。因此，對轉基因樹木的研究還需要長期觀察。
（3）美培育的煙草“長出”狂犬病病毒抗體
美國科學家首次培育出一種轉基因煙草作物，它能含有針對狂犬病病毒的抗體。新成果表明，轉基因作物有望成為狂犬病病毒抗體的廉價“生產車間”。
托馬斯·杰斐遜大學的研究人員說，他們在新型轉基因煙草作物中插入了編碼人類狂犬病病毒抗體的基因，目前，900英畝的轉基因煙草至少能收獲1000克狂犬病病毒抗體，大約可生產10萬份醫(yī)療制劑。研究人員稱，經改進后，作物“生產車間”的生產率還能進一步提高。細胞培養(yǎng)實驗顯示，用轉基因煙草獲取的抗體能抑制狂犬病病毒，功效與人體天然產生的狂犬病病毒抗體差不多，甚至更強?；铙w動物實驗還表明，轉基因煙草產出的抗體能保護倉鼠免受狂犬病病毒感染。
全球每年平均有5萬多人死于狂犬病，狂犬病藥物和疫苗的市場空間相當大。傳統(tǒng)上主要從人和馬身上提取狂犬病病毒抗體，但前者成本過高，而從馬體內獲取的抗體會使人產生嚴重過敏等副作用。目前，世界范圍內狂犬病病毒抗體非常短缺。新型轉基因煙草作物研究負責人、托馬斯·杰斐遜大學科普羅夫斯基博士認為，與其他方法相比，從轉基因作物中獲取狂犬病病毒抗體，好處在于更安全、生產成本更低。
（4）反響：
20世紀70年代初，當科學家第一次利用重組基因技術把大腸桿菌的大噬菌體病毒和猿猴的SV40病毒構建成重組基因分子時，人們產生了一種恐懼，用這種方法會不會制造出人類無法控制的超級生物，給人類和自然造成毀滅性的破壞?于是科學家開始關注現(xiàn)代生物技術的安全性問題，即生物安全。
專家們認為，現(xiàn)代生物技術存在著廣泛性、潛在性、長期性的危險，可能會出現(xiàn)影響環(huán)境中非目標性生物生態(tài)結構，改變物種的競爭關系，出現(xiàn)轉基因植物雜草化和部分產品的毒性、致病性和過敏性等一系列問題。
如何看待這些潛在的危險呢?中國農業(yè)大學教授王國英認為，生物技術的潛在危險應當引起重視，采取預防手段是必要的，但不要夸大生物技術的危害。一些可預見到的潛在危險通過生物安全手段是可以避免的@并不像人們想象得那么可怕。例如，轉基因植物的雜草化問題，現(xiàn)有的大多數(shù)栽培作物經人工馴化后，在自然條件下已失去適應性和自然競爭力，其退化為雜草的可能性是微乎其微的。
涉及生物安全檢查的另一方面就是基因漂移。轉基因作物會不會發(fā)生基因漂移，改變非目標生物的生態(tài)結構和物種的競爭關系?王國英解釋說，基因漂移只能在親緣關系較近的種屬之間進行，
生物識別防偽技術的先進性
來源：飛達光學網[ 2006-5-24 11:26:17 ] 責任編輯：eleven 作者：
目前防偽市場上，激光防偽標簽占據較大的市場份額，但是隨著技術的發(fā)展，激光防偽標簽已基本喪失防偽作用，以密碼防偽標識物（中國專利申請?zhí)?5203425.5）、結構紋理防偽標識物（中國專利申請?zhí)?8219607.5）為代表的網絡防偽以其突出的優(yōu)點正成為市場的主流技術。
物有所長，亦有所短。電碼電話防偽最關鍵的環(huán)節(jié)是標識物密碼必須保密，造假者可以采用回收舊碼、一碼多印、盜碼多印、重印造假多種方式仿造，因而很難實際起到有效的防偽作用，甚至成為造假者的保護傘。
而紋理防偽目前所推出的產品，只有用單色（主要是黑色）纖維紙制造、上有16個方格的標簽，實踐中發(fā)現(xiàn)有的標簽纖維極少、不美觀等現(xiàn)象，并存在以下隱患：
①紋理太過簡單，可以利用放大鏡，采用打濕標簽表面、然后在標簽表面粘貼纖維、最后施以高溫高壓熨燙的辦法單個成功仿造。
②造假者可以自行制造這種紋理防偽標簽，然后通過行賄等方法將其加入數(shù)據庫中，也可以用盜竊、收買等非法手段得到這種防偽標簽，均可用于造假。
③標簽一般粘貼在包裝上，有被再次利用的可能。
④標簽上的非紋理特征信息如文字、方格等過于繁雜，不但嚴重影響外觀，而且部分掩蓋了紋理特征，導致紋理信息失真。更嚴重的是標簽面積因此相對較大，本身又不太精致，不太適宜藥品、煙酒、化妝品等商品采用。
⑤紙質紋理標簽是專利說明中最佳的實施例，但實際上這類標簽檔次較低，不太適合某些產品的防偽要求，如寶潔大部分產品的直接包裝物上根本就沒有紙類，如采用會顯得不倫不類。
基因工程技術,也叫轉基因,將基因在不同生物之間轉移
細胞培養(yǎng):通俗地說就是養(yǎng)細胞
電子顯微鏡技術:分辨率超級高
流失細胞儀:細胞的分選
ELISA:免疫分析的技術
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1、人類基因組計劃
(1)人類基因組計劃的目標
人類基因組計劃是一項國際性的研究計劃。它的目標是通過以美國為主的全球性的國際合作，在大約15年的時間里完成人類24條染色體的基因組作圖和DNA全長序列分析，進行基因的鑒定和功能分析。由美、英、日、德、法、中六國參與的國際人類基因組計劃是人類文明史上最偉大的科學創(chuàng)舉之一。其核心內容是測定人基因組的全部DNA序列，從而獲得人類全面認識自我最重要的生物學信息。我國于1999年9月1日正式加入該計劃，承擔了1 %人類基因組（約三千萬個堿基）的測序任務。
(2)人類基因組的研究內容
A.建立遺傳圖譜
遺傳圖譜 (genetic map)，又稱連鎖圖(linkage map)，是指基因或DNA標志在染色體上的相對位置與遺傳距離。遺傳距離通常由基因或DNA片斷在染色體交換過程中分離的頻率厘摩(cM)來表示。1厘摩表示每次減數(shù)分裂的重組頻率為1%。厘摩值越高表明兩點之間距離越遠，厘摩值越低表示兩點間距離越近。
B.建立物理圖譜
物理圖譜 (physical map)是指DNA序列上兩點的實際距離，通常由DNA的限制酶片段或克隆的DNA片段有序排列而成。物理圖譜反應的是DNA序列上兩點之間的實際距離，而遺傳圖譜則反應這兩點之間的連鎖關系。在DNA交換頻繁的區(qū)域，兩個物理位置相距很近的基因或DNA片段可能具有較大的遺傳距離，而兩個物理位置相距很遠的基因或DNA片段則可能因該部位在遺傳過程中很少發(fā)生交換而具有很近的遺傳距離。
C.DNA序列測定
人類基因組計劃最終將測定出人類基因組的全部序列。這種序列測定不同于以往那種只對其一個特定的感興趣的區(qū)域進行DNA序列分析的工作。它要求一種更高效的規(guī)模測序，并將測出的每一個DNA片段按其染色體位置進行準確的排列。從而得到人類基因組DNA序列堿基排列的全貌。
D.基因的確定和分析
確定每一個基因，研究它的結構、特性和功能是人類基因組計劃的又一個重要內容。通
過對人類基因組全部DNA序列的測定，可以利用計算機找出分布在DNA兩條互補鏈上所有可能編碼蛋白質的基因。
(3)中國的人類基因組研究
我國已建成了一批實力較強的國家級生命科學重點實驗室，組建了北京、上海人類基因組研究中心。有了研究人類基因組的條件和基礎，并引進和建立了一批基因組研究中的新技術。中國的HGP在多民族基因保存、基因組多樣性的比較研究方面取得了令人滿意的成果，同時在白血病、食管癌、肝癌、鼻咽癌等易感基因研究方面也取得了較大進展。中國是世界上人口最多的國家，有56個民族和極為豐富的病種資源，并且由于長期的社會封閉，在一些地區(qū)形成了極為難得的族群和遺傳隔離群，一些多世代、多個體的大家系具有典型的遺傳性狀，這些都是克隆相關基因的寶貴材料。但是，由于我國的HGP研究工作起步較晚、底子薄、資金投入不足，缺乏一支穩(wěn)定的、高素質的青年生力軍，我國的HGP研究工作與國外近年來的驚人發(fā)展速度相比，差距還很大，并且有進一步加大的危險。如果我們在這場基因爭奪戰(zhàn)中不能堅守住自己的陣地，那么在21世紀的競爭中我們又將處于被動地位：我們不能自由地應用基因診斷和基因治療的權力，我們不能自由地進行生物藥物的生產和開發(fā)，我們也不能自由地推動其他基因相關產業(yè)的發(fā)展。
2、中國雜交水稻基因組計劃簡介
水稻是世界上最重要的糧食作物之一，是半數(shù)世界人口賴以生存的主要食物，也是有7000年種植水稻歷史的中國經濟、文化、傳統(tǒng)和歷史的一個重要組成部分。年總產值達千億人民幣以上的大米是關系到我國國計民生的最主要的糧食。袁隆平院士的雜交水稻在我國水稻育種和東南亞各國有著廣泛的影響。中國雜交水稻基因組計劃 這個項目著眼于中國糧食的主要物種秈稻和以秈稻為遺傳背景的雜交水稻，它在農業(yè)上的意義可與人類基因組計劃在人類健康中的意義相媲美。
通過對水稻全基因組序列分析，可以獲得大量與水稻育性、豐產、優(yōu)質、抗病、耐逆、成熟期等有關的遺傳信息和功能基因；可以促進水稻的品種改良，培育更好的優(yōu)質高產新品種；還有助于了解小麥、玉米等其它重要農作物基因組中的相關基因，從而帶動整個糧食作物的基礎與應用研究；還可以專利的方式，將優(yōu)良的種質資源轉化為信息資源進行保護，以利于農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
眾所周知袁隆平院士是我國水稻雄性不育系的最主要的發(fā)明和奠基人，有水稻之父和綠色革命先驅的全球美譽。選擇這一水稻株作為切入點進行測序分析在政治、科學和經濟上都有著積極的意義。開展超級雜交稻基因組的研究，在產業(yè)上，是密切聯(lián)系生產實踐的；在科學上，是對國際水稻基因組研究的補充與發(fā)展；在國家任務上，將促進和幫助我國正在進行的水稻四號染色體基因組序列圖的完成。
處于世界領先地位的我國雜交水稻是我國糧食安全和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要資源之一。袁隆平院士等人培育的超級雜交稻更是中國的驕傲和國寶。開展雜交稻的分子遺傳機理研究是生產實踐提出的問題，也是使水稻高產高質的必由之路。通過對超級雜交稻基因組的測序，解開其遺傳秘密；以信息化帶動水稻的應用研究和產業(yè)發(fā)展；申請相應的專利保護，為可持續(xù)發(fā)展打好基礎。并將我國這一學科推至國際前沿。
中國雜交水稻基因組計劃就是以水稻基因組測序為基礎，以水稻比較基因組、功能基因組等領域的研究為核心，重點開展具有我國自主知識產權的重要功能基因發(fā)掘和應用。項目測定的是袁隆平院士培育的超級雜交稻兩優(yōu)培九的二個親本培矮64S和9311的基因組全序列框架圖。培矮64S是光溫敏核不育的品種，它的基因組兼具秈稻、粳稻和瓜畦稻的成分，在雜交稻中作母本；9311是的典型秈稻品種，作父本。
水稻的基因組序列與人類基因組序列一樣，是研究水稻的遺傳變異、發(fā)育與進化的基礎。特別是作為農作物，是培育高產、優(yōu)質、美味的優(yōu)良品種的基礎。它的意義是不言而喻的，正因為如此， 國際上已有三個水稻基因組計劃：
①1992年開始，1997年正式形成的國際水稻基因組協(xié)作組，現(xiàn)已公布 200 Mb 的BAC 克隆的數(shù)據，及一條染色體的全序列；
②2000 年4月，孟山都 （Monsanto）公司公布水稻的工作框架圖；
③2001年2月，另一公司 Syngenta 也宣布完成水稻的工作框架圖。
而我國的雜交水稻工作框架圖將對全球的水稻研究與育種提供信息，并將推動水稻基因組及其他農作物基因組的研究。開展雜交稻及其秈稻親本基因組的研究，既能針對我國雜交稻生產的實際，也能彌補國際水稻基因組計劃的不足。
2001年9月我們完成了具有國際領先水平的中國雜交水稻（秈稻）基因組工作框架圖和數(shù)據庫，并將公布數(shù)據，供全球免費共享。
根據組裝和數(shù)據分析結果，中國雜交水稻基因組工作框架圖和數(shù)據庫，具有國際領先地位，標志著我中心的科研從追隨世界級課題（1%項目）到自主進行世界級大課題研究的跨越。
3、體細胞克隆技術
克隆, 是英文CLone的音譯, 意思是無性繁殖。它是由一個細胞或一個分子經復制擴增而變成一群相同細胞或分子的生物學過程和特征。個體水平的克隆在植物繁殖中司空見慣, 農業(yè)廣泛應用的扦插嫁接產生的后裔都是無性系的, 利用植物細胞在細胞水平上克隆生產林木花卉,水果疏菜也很平常。但通過拼接基因, 使之復制和表達, 在分子水平上克隆, 就要復雜和困難得多。
50年代曾有科學家用蝌蚪小腸上的皮細胞核, 移植到未去核的非洲爪蟾細胞上, 證明了已經分化了的體細胞核的全能性。但在哺乳動物身上, 這項技術從未成功。
80年代,人們轉而用胚胎細胞克隆哺乳動物, 它是先將一個早期胚胎細胞的卵裂球分離，使之成為具有多個相同遺傳基因的卵細胞，這樣從一個品種繁殖出遺傳基因一模一樣的仔畜。1986年，英國科學家利用胚胎細胞克隆出一只綿羊。從80年代中期起，我國科學家用胚胎細胞相繼克隆成功小鼠、山羊、兔、豬和牛。就在英國的克隆羊旋風般攪動世界輿論之時, 美國科學家宣布去年成功地利用胚胎細胞克隆出兩只人類的近親：猴子。
但這所有的輝煌都無法和英國科學家利用體細胞克隆出的這只綿羊相提并論。
這只非凡的綿羊被它的創(chuàng)造者以人們喜愛的英國鄉(xiāng)村歌手多莉命名。它的身世的確曠古未有。它有三個母親, 卻沒有一個父親。它的胚胎發(fā)育和誕生的過程, 全部受到羅林研究所威爾莫特小組的操縱。他們先用藥物促使母羊A排卵, 然后將這只未受精卵的全部染色體吸空, 使之成為一個具有活性但無遺傳物質的“卵空殼”, 接著他們從母羊B——一只6齡綿羊的乳腺中取出一個普通細胞, 通過電流刺激作用, 使乳腺細胞的細胞核與“卵空殼”結合成一個含有新的遺傳物質的卵細胞, 這個卵細胞在試管中發(fā)育成胚胎后, 再將其植入母羊C的子宮。1996年7月, 多莉在科學們忐忑等待的心情中降臨世間。令人振奮的是, 迄今這個憨態(tài)可掬的“嬌小姐”一切正常。三只母羊對它都有生養(yǎng)之恩, 但只有母羊B, 那只為它提供了細胞核的6齡綿羊, 才是她的真正“生母”。多莉繼承了它的全部DNA遺傳基因, 換句話說, 多莉是母羊B百分之百的復制品。
多莉的誕生, 為生物工程技術在本世紀行將結束的時候, 打上了一個華麗的休止符, 也為21世紀眾目矚望、一致看好的這項技術起了個嘹亮的高音。克隆技術一旦成熟, 就意味著哺乳動物的任何一個體細胞,都可以是克隆的供體材料。據測算, 一個成年人體大約有400億萬個細胞。以此為參照, 試想想, 一小塊皮肉, 就包蘊多少細胞吧。這簡直取之不盡, 用之不竭。而克隆的最大優(yōu)勢在于能百分之百復制親本的所有性狀。因此克隆技術為解決目前在基礎醫(yī)學、醫(yī)藥和畜牧業(yè)生產等領域棘手的難題,為保護地球生物的多樣性, 開辟了一條獨特的路徑。
很多吞噬人類健康的頑疾之所以久攻不克, 是因為它只露出一幅猙獰的面目, 而隱匿了神秘的身世。科學家們設想, 把體細胞中可能與疾病有關“嫌疑”基因, 導入實驗動物基因中, 然后克隆出一批轉基因的實驗動物。由于人與動物的疾病發(fā)生機理有很多相似之處, 如果導入的嫌疑基因在動物身上發(fā)病, 就證明那一基因是肇事元兇, 反之就嫌疑排除。這樣人類就可以找到一把斬斷病魔惡爪的利劍。
若從血液中提取的蛋白藥物, 成本高, 價格昂貴, 而且有些血液制品中可能隱匿有令人聞之色變愛滋病、乙肝等病毒, 這使人們在使用這些藥物時疑慮重重, 甚至草木皆兵。如果大量克隆具有特殊藥用價值的基因動物, 就可以利用這種動物的血液和乳汁, 生產具有特殊效用的蛋白藥物?！敖杌ǐI佛”, 既提高效率, 又可高枕無憂。
若要培養(yǎng)一個優(yōu)良畜種, 需要數(shù)代雜交選種, 而且變異和退化時常威脅品質的穩(wěn)定, 致使研究人員數(shù)年辛勞前功盡棄, 付諸東流。利用體細胞克隆技術, 這一世紀難題就迎刃而解。比如用一頭高產奶牛作供體, 就可以克隆出十頭、百頭、千頭、萬頭……同樣高產的奶牛。當然, 這得保證飼養(yǎng)條件與供體大致相同。“又要馬兒好, 又要馬兒不吃草”，在那兒都是行不通的。
還有每年，都有些物種成為我們這個星球永遠的過客。大熊貓、金絲猴……瀕危物種低沉的嗚咽和孤單的身影,時時牽動了世界的神經?？寺〖夹g無疑為珍稀動物兒孫繞膝, 子繁嗣盛帶來了福音, 也為人類保護地球的生物多樣性提供了技術的可能。
克隆技術的誘人前景現(xiàn)今還只顯露出崢嶸的一角。目前同種動物的體細胞克隆的重復性實驗還有待完善, 應用也非一朝一夕。今后不同種動物的克隆將是更大膽、更重要的一個研究方向。比如把羊的體細胞核與牛的卵細胞雜合, 再把這個重構胚胎植入馬的子宮孕育。但這些都有大量懸而未決的理論和技術問題等待科學家們去探索。
但同時我們可以看到：象許多科學技術一樣, 克隆技術也是一把雙刃劍。因為從理論上看, 既然哺乳類的綿羊可以克隆, 克隆人也不會大的障礙。人們想象, 現(xiàn)在克隆羊已經姍姍走來, 克隆人離我們還會遠么?
克隆人的出現(xiàn)可能將對人類社會的政治、宗教、法律、倫理道德提出挑戰(zhàn), 將給現(xiàn)在人類社會的生活方式、家庭結構、婚戀方式帶來不可預料的沖擊, 因此世界各國都宣布克隆人為不受歡迎的人, 并為克隆人研究設置了一個個不得逾越的雷區(qū)。
美國總統(tǒng)克林頓宣布, 聯(lián)邦政府禁止用政府經費克隆人, 并下令組成一個專門小組, 審查克隆技術的突破給倫理帶來的影響。
梵蒂岡的《羅馬觀察家》呼吁:“人類有權以人類的方式出生, 而不是在實驗室。任何一種反人類的方式都是令人難以接受的?！?
中國衛(wèi)生部長陳敏章宣布，中國對克隆人研究不贊成、不參與、不資助、也不接受外來科學家從事這方面研究。
法國衛(wèi)生國務秘書表示:“克隆人不可取”, 法國農業(yè)研究所聲明:“堅決反對任何克隆人體的技術。”
值得我們欣慰和驕傲的是, 面對克隆, 人類表現(xiàn)得比以往任何時候都富有成熟理性和遠見。如果克隆技術真是上帝放在人類面前的又一只潘多拉魔盒, 那么人類將滿懷自信地伸出兩手,一只手叫智慧或靈性, 它讓克隆技術為我所用, 造福世界, 另一只手叫理性, 它將控制和防止克隆技術走向反面。
4、基因治療：
隨著人類遺傳學的發(fā)展，研究人員認識到，人類最基本的遺傳單位是染色體上的基因，基因是“制造”和“操縱”人類機體的藍圖，它指揮著細胞合成人類生命的基礎——蛋白質。但是，當基因發(fā)生變化時，其編碼的蛋白質不能履行自己正常的功能，這種情況下可能會出現(xiàn)疾病。近10多年來，作為糾正存在缺陷的基因的一種技術，基因療法在許多國家特別是西方發(fā)達國家中成為研究和試驗的熱點。
經過多年的研究，研究人員尋找到了多種糾正缺陷基因的方法，其中最普遍的方法是將正常的基因插入基因組非特定的位置以取代有缺陷（也稱為失效或致?。┑幕?。在這種方法中，研究人員通常會利用被稱作傳病媒介的載體將正?；蛑委熁蜻f送到病人的目標細胞中。目前，最常見的傳病媒介是已被人為改變攜帶了人體正常DNA的病毒。病毒在漫長的進化過程中，形成了一套獨特的方式將自己的基因遞送到人體細胞中，致使人體發(fā)病。研究人員試圖除去病毒基因組中導致人體患病的基因，并加入治療基因，然后利用病毒遞送基因的特殊能力醫(yī)治人類疾病。
當病毒性傳病媒介在抵達目標細胞（如肝或肺細胞）后，它便將攜帶的治療人類基因的遺傳物質“卸下”留在目標細胞中。在治療基因給出的遺傳指令下，細胞開始產生具有相應功能的蛋白質，從而恢復目標細胞的正常功能。通常，用于基因療法傳病媒介的病毒類型包括：逆轉錄病毒、腺病毒、腺相關病毒（AAV）和皰疹單式病毒。不同的病毒在人體中攻擊的目標各不相同，因此它們在作為傳病媒介時，攜帶的治療基因和目標細胞也不盡相同。
當然，除利用傳病媒介遞送治療基因治療疾病的方法外，還有其他幾種非病毒遞送基因的方法供研究人員選擇。其中最簡單的方法是直接向目標細胞“注入”治療性DNA，然而這種方法應用范圍十分有限，原因是它只適用于少數(shù)人體組織，卻需要大量的DNA?，F(xiàn)在，研究人員在實驗將一條人造染色體或者稱第47條染色體注入目標細胞中，這條人造染色體將與人體細胞中的23對（46條）染色體并存，不影響它們的工作或引起它們發(fā)生突變，同時也不會受人體免疫系統(tǒng)攻擊。研究人員希望能將人造染色體作為一個大的傳病媒介，攜帶大量的遺傳密碼。這種方法目前存在的問題是，將如此之大的分子遞送到目標細胞的核內十分困難。
盡管基因療法從理論上講具有很強的可行性，但在實踐中卻遇到了不少的困難。美國首例基因療法臨床試驗開始于1990年，至今沒有取得明顯的效果。1999年，18歲的杰斯?格爾辛格接受試驗性基因療法治療鳥氨酸轉羧酶缺乏癥時，在治療的第4天由于多器官停止工作而去世。據認為，用作傳病媒介的腺病毒引起人體免疫系統(tǒng)強烈反應是導致杰斯死亡的原因。
基因療法研究遭受的最為嚴重的打擊是今年1月份法國又一例以失敗而告終的基因療法試驗。一名患X染色體相關嚴重綜合免疫缺乏疾?。╔－SCID，俗稱“泡泡嬰兒綜合癥”）的男孩在接受基因療法試驗后，出現(xiàn)了同白血病類似的疾病。而在2002年8月，就曾有一名患同樣疾病的男孩在接受試驗性基因療法后出現(xiàn)了相同的情況。在第二例試驗失敗后，為慎重起見，美國食品和藥物管理局（FDA）立即采取措施，暫時中斷了在美國所有利用逆轉錄病毒作為傳病媒介在血液干細胞內進行基因治療的試驗。
2003年2月底，美國食品和藥物管理局下屬的BRMAC委員會召開會議，討論是否能在有相應安全保障的前提下，允許對威脅人類生命的疾病進行一些逆轉錄病毒基因療法試驗，但是食品和藥物管理局尚沒有對此給予答復。目前，美國基因療法仍然處于試驗階段，食品和藥物管理局沒有批準任何人類基因療法的產品上市。
研究人員發(fā)現(xiàn)，有不少因素影響了基因療法治療遺傳疾病的效果，其中包括基因療法自然生命短、人體免疫系統(tǒng)反應強烈、病毒傳病媒介存在的問題和多基因疾病。具體來說，治療性DNA不易“融入”基因組以及許多細胞的快速分裂這兩方面的問題，導致基因療法無法取得長久的治療效果，病人不得不多次接受治療；人體免疫系統(tǒng)對“入侵者”的強烈反應影響了基因療法的有效性，同時免疫系統(tǒng)產生的免疫反應導致病人重復接受基因療法的難度加大；病毒傳病媒介會給病人帶來潛在的危害，如毒性、免疫及炎癥反應。此外，人們擔心傳病媒介在進入人體后也許會重新恢復致病的活力；對單基因變異引起的疾病來說，基因療法是最有效的方法。但是實際上，人體許多疾病是由多基因變異引起的，因此單基因療法難以奏效。
雖然基因療法離臨床應用還有相當長的距離，但是基因療法的研究最近在某些方面仍取得了令人倍受鼓舞的進展。今年3月20日《新科學家》雜志報道，美國加州大學的研究小組成功地利用“涂”有PEG（聚乙烯乙二醇）高分子層的微脂粒（或脂質體），將治療基因遞送到人體大腦中。這是一項重大的突破和成就，因為過去的研究表明，病毒傳病媒介“身體”過大，無法跨過“血－腦屏障”。新的研究成果將有望治療帕金森病。又如，《新科學家》在3月13日還報道，有研究人員表示，由于細胞能利用雙鏈核糖核酸短片（siRNA）致使特殊序列的RNA出現(xiàn)退化或降級，如果設計一個siRNA同有缺陷基因的RNA副本相匹配，那么有缺陷的基因將不能產生異常的蛋白質。日前，倫敦哈默史密斯醫(yī)院的科學家在英國《自然醫(yī)學》雜志的網絡版上報告說，他們使用注射核糖核酸（RNA）的方法治療患有杜氏肌營養(yǎng)不良癥的實驗鼠，獲得初步成功，效果可持續(xù)3個月之久。
也許有一天，研究人員堅定的信念和不懈的努力能夠將基因療法用于人類疾病的預防和治療，讓那些攜帶缺陷基因生活在隨時出現(xiàn)病癥陰影下的人們從痛苦中徹底解放出來。
5、轉基因生物
（1）轉基因作物
在美國首都華盛頓新會議中心召開的“生物技術工業(yè)組織”年會上，生物技術工業(yè)組織主席菲爾德鮑姆宣稱：“截至2002年年底，全世界已有16個國家種植了8.7億畝生物技術作物。美國、阿根廷、加拿大和中國是種植轉基因作物最多的4個國家。僅在美國就有55種生物技術作物獲準商業(yè)化，目前最多的轉基因作物是大豆（3個品種）、棉花（6個品種）、玉米（13個品種）和油菜籽（11個品種）。”
來自美國47個州及全世界50多個國家的1.5萬名企業(yè)家和科學家參加了這屆為期3天的年會。討論的題目十分廣泛，從生物科學及其管理到生物倫理學和國土安全。分會場的內容包括生物防御、全球生物技術買賣、藥物發(fā)現(xiàn)和開發(fā)、資金籌集以及知識產權保護等。
參加本屆年會的人數(shù)大大超過往年，這是因為美國最近生物技術股價直線上升，今年納斯達克生物技術股指上升了近50％。生物技術研究也取得了很大的進展，美國食品與藥物管理局還批準幾種新藥上市。菲爾德鮑姆說：“人們已知生物技術和信息技術正發(fā)生重大結合，但現(xiàn)在，已出現(xiàn)生物技術與其他技術，特別是同納米技術相結合的趨勢，產生了新的、高度計算機化的‘干實驗室’。”
所謂“干實驗室”就是指在實驗室中，不采用諸如溶劑、溶液等化學物質，而大量使用計算機和其它電子技術進行試驗。這是生物實驗室的一個重大變化，使人們能在實驗室中比過去多進行幾千次試驗。從會議的小組討論中記者看到，工業(yè)上使用生物技術已十分普遍，用生物技術可以制造塑料、燃料、紙張和洗滌劑，從而對環(huán)境產生較小的影響。
在2003年6月22日中午舉行的生物技術和發(fā)展中國家會議上，組織者特地為記者提供了“生物技術午餐”。從主菜到點心和水果，每種食品都是經過生物技術改造后的產品。第一道開胃菜就是生物技術改造的西紅柿和木瓜，記者品嘗了這種黃色的西紅柿后，感到除了有點酸以外，與普通西紅柿沒什么兩樣。轉基因木瓜能抗一種木瓜病，該病曾使美夏威夷州木瓜業(yè)損失了1700萬美元。主食是米飯烤蝦，外加洋李和花生米。轉基因稻米富含鐵元素和維生素A，經過生物技術改造的洋李可防洋李皮疹病毒，而蝦和花生米食用后不會患蝦過敏和花生過敏癥，因為科學家已利用生物技術將過敏源徹底消除了。
（2）楊樹和白樺開始變臉 俄研制出轉基因樹木
俄羅斯科學院西伯利亞植物生理學和生物化學研究所利用基因工程的方法成功地研制出轉基因楊樹。而沃羅涅日森林遺傳和育種科研所則克隆出優(yōu)質的卡累利白樺樹。研究人員通過試驗發(fā)現(xiàn)，轉基因樹和克隆樹在保障木材質量的情況下，還具有生長速度快、抗蟲害等優(yōu)點。
20世紀基因工程在醫(yī)藥、食品和農業(yè)生產中已得到廣泛運用，但利用基因工程改善樹木和森林質量的研究起步較晚。最近幾年來，科學家開始關注轉基因樹和克隆樹的研究。
俄西伯利亞植物生理學和生物化學研究所的科研人員發(fā)現(xiàn)，玉米基因ugt能控制植物生長素酶的合成，若能提高樹木中植物生長素的含量，樹木的生長速度將加快。科研人員將ugt基因植入山楊、白楊和雪松中，獲得了轉基因的山楊、白楊和雪松。經多年試驗證明，含ugt玉米基因的山楊、白楊和雪松的生長速度已大大增加。
沃羅涅日森林遺傳和育種科研所的科研人員選擇了最有價值的卡累利白樺樹進行克隆研究。他們從最漂亮的花紋木質白樺樹的莖中提取細胞和愈傷組織，再從愈傷組織中培育白樺樹，成功地獲得了克隆白樺樹。試驗證明，克隆白樺樹的生長速度更快：3年到4年樹干內就出現(xiàn)花紋木質的標志———節(jié)或者棱，5年到8年樹干內全部變成漂亮的花紋。而用傳統(tǒng)的方法種植的卡累利白樺樹，出現(xiàn)花紋木質標志通常需要10年到12年。
對此，也有一些俄科學家認為，和其他轉基因產品一樣，目前還缺乏對轉基因樹木結構和性能的完整認識。快速生長的樹木能使土壤提前衰竭，轉基因樹木的花粉可能引起森林種群自然結構的改變，從而破壞森林生態(tài)系統(tǒng)。因此，對轉基因樹木的研究還需要長期觀察。
（3）美培育的煙草“長出”狂犬病病毒抗體
美國科學家首次培育出一種轉基因煙草作物，它能含有針對狂犬病病毒的抗體。新成果表明，轉基因作物有望成為狂犬病病毒抗體的廉價“生產車間”。
托馬斯·杰斐遜大學的研究人員說，他們在新型轉基因煙草作物中插入了編碼人類狂犬病病毒抗體的基因，目前，900英畝的轉基因煙草至少能收獲1000克狂犬病病毒抗體，大約可生產10萬份醫(yī)療制劑。研究人員稱，經改進后，作物“生產車間”的生產率還能進一步提高。細胞培養(yǎng)實驗顯示，用轉基因煙草獲取的抗體能抑制狂犬病病毒，功效與人體天然產生的狂犬病病毒抗體差不多，甚至更強?；铙w動物實驗還表明，轉基因煙草產出的抗體能保護倉鼠免受狂犬病病毒感染。
全球每年平均有5萬多人死于狂犬病，狂犬病藥物和疫苗的市場空間相當大。傳統(tǒng)上主要從人和馬身上提取狂犬病病毒抗體，但前者成本過高，而從馬體內獲取的抗體會使人產生嚴重過敏等副作用。目前，世界范圍內狂犬病病毒抗體非常短缺。新型轉基因煙草作物研究負責人、托馬斯·杰斐遜大學科普羅夫斯基博士認為，與其他方法相比，從轉基因作物中獲取狂犬病病毒抗體，好處在于更安全、生產成本更低。
（4）反響：
20世紀70年代初，當科學家第一次利用重組基因技術把大腸桿菌的大噬菌體病毒和猿猴的SV40病毒構建成重組基因分子時，人們產生了一種恐懼，用這種方法會不會制造出人類無法控制的超級生物，給人類和自然造成毀滅性的破壞?于是科學家開始關注現(xiàn)代生物技術的安全性問題，即生物安全。
專家們認為，現(xiàn)代生物技術存在著廣泛性、潛在性、長期性的危險，可能會出現(xiàn)影響環(huán)境中非目標性生物生態(tài)結構，改變物種的競爭關系，出現(xiàn)轉基因植物雜草化和部分產品的毒性、致病性和過敏性等一系列問題。
如何看待這些潛在的危險呢?中國農業(yè)大學教授王國英認為，生物技術的潛在危險應當引起重視，采取預防手段是必要的，但不要夸大生物技術的危害。一些可預見到的潛在危險通過生物安全手段是可以避免的@并不像人們想象得那么可怕。例如，轉基因植物的雜草化問題，現(xiàn)有的大多數(shù)栽培作物經人工馴化后，在自然條件下已失去適應性和自然競爭力，其退化為雜草的可能性是微乎其微的。
涉及生物安全檢查的另一方面就是基因漂移。轉基因作物會不會發(fā)生基因漂移，改變非目標生物的生態(tài)結構和物種的競爭關系?王國英解釋說，基因漂移只能在親緣關系較近的種屬之間進行，
生物識別防偽技術的先進性
來源：飛達光學網[ 2006-5-24 11:26:17 ] 責任編輯：eleven 作者：
目前防偽市場上，激光防偽標簽占據較大的市場份額，但是隨著技術的發(fā)展，激光防偽標簽已基本喪失防偽作用，以密碼防偽標識物（中國專利申請?zhí)?5203425.5）、結構紋理防偽標識物（中國專利申請?zhí)?8219607.5）為代表的網絡防偽以其突出的優(yōu)點正成為市場的主流技術。
物有所長，亦有所短。電碼電話防偽最關鍵的環(huán)節(jié)是標識物密碼必須保密，造假者可以采用回收舊碼、一碼多印、盜碼多印、重印造假多種方式仿造，因而很難實際起到有效的防偽作用，甚至成為造假者的保護傘。
而紋理防偽目前所推出的產品，只有用單色（主要是黑色）纖維紙制造、上有16個方格的標簽，實踐中發(fā)現(xiàn)有的標簽纖維極少、不美觀等現(xiàn)象，并存在以下隱患：
①紋理太過簡單，可以利用放大鏡，采用打濕標簽表面、然后在標簽表面粘貼纖維、最后施以高溫高壓熨燙的辦法單個成功仿造。
②造假者可以自行制造這種紋理防偽標簽，然后通過行賄等方法將其加入數(shù)據庫中，也可以用盜竊、收買等非法手段得到這種防偽標簽，均可用于造假。
③標簽一般粘貼在包裝上，有被再次利用的可能。
④標簽上的非紋理特征信息如文字、方格等過于繁雜，不但嚴重影響外觀，而且部分掩蓋了紋理特征，導致紋理信息失真。更嚴重的是標簽面積因此相對較大，本身又不太精致，不太適宜藥品、煙酒、化妝品等商品采用。
⑤紙質紋理標簽是專利說明中最佳的實施例，但實際上這類標簽檔次較低，不太適合某些產品的防偽要求，如寶潔大部分產品的直接包裝物上根本就沒有紙類，如采用會顯得不倫不類。
基因工程技術,也叫轉基因,將基因在不同生物之間轉移
細胞培養(yǎng):通俗地說就是養(yǎng)細胞
電子顯微鏡技術:分辨率超級高
流失細胞儀:細胞的分選
ELISA:免疫分析的技術
