Nat,Biotechnol：利用進(jìn)化來改善生物技術(shù)產(chǎn)品

Nat,Biotechnol：利用進(jìn)化來改善生物技術(shù)產(chǎn)品

2016年10月02日訊 最近，一項(xiàng)刊登在國際雜志Nature Biotechnology上的研究報(bào)告中，來自埃默里大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員通過深入研究成功地改善了基于蛋白質(zhì)的藥物，文章中研究者揭示了古老的遺傳序列重建（ancestral sequence reconstruction，ASR）技術(shù)能夠引導(dǎo)對(duì)名為VIII因子的血凝蛋白的工程化修飾，而VIII因子在遺傳性A型血友病患者機(jī)體中是缺失的。

一些常見的基于蛋白的藥物包括單克隆抗體、胰島素、人體生長激素以及一些給癌癥患者使用的白細(xì)胞刺激因子等。研究者指出，基于ASR的工程化技術(shù)能夠被用于人類機(jī)體以外的其它重組蛋白以及基因療法中。從20世紀(jì)90年代早期開始，研究者們就制造出了重組形式的人類機(jī)體VIII因子，然而當(dāng)前的VIII因子產(chǎn)品仍然存在一些問題，其在血液中并不能維持較長時(shí)間，同時(shí)會(huì)頻繁刺激受體患者機(jī)體的免疫反應(yīng)，而且這些產(chǎn)品往往價(jià)格高昂。

文章中，研究者Chris Doering及同事通過將來自豬體內(nèi)的相同蛋白植入到人類VIII因子的部分序列中，成功地解決了上述問題；他表示，我們假設(shè)人類的VIII因子能夠通過進(jìn)化在血液中的壽命較短，從而就能夠降低血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)，此外，研究者還認(rèn)為這或許能夠幫助他們尋找到更加穩(wěn)定且有效的“親戚”因子。

ASR主要包括獲得多種動(dòng)物近期的基因組序列，比如小鼠、山羊、狗、貓、馬、大象等，利用ASR所提供的信息，科學(xué)家們就能夠在早期的哺乳動(dòng)物中為蛋白質(zhì)重建一種合理的“祖先序列”，隨后研究者通過對(duì)人類蛋白進(jìn)行調(diào)節(jié)，即向祖先序列中每次添加一個(gè)氨基酸構(gòu)件，從而來觀察序列改變所引發(fā)的的效應(yīng)。

研究者指出，針對(duì)祖先序列進(jìn)行的氨基酸改變能夠使得人類的VIII因子變得更加穩(wěn)定，而且并不容易被受體患者機(jī)體中的抗體所抑制；這或許就能夠揭示對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)化歷史的理解如何工程化操作蛋白質(zhì)來用作治療用途；最后研究者表示，ASR是一種廣泛的可用策略，其能夠利用已知和未知的天然蛋白質(zhì)的多樣性來快速探究蛋白質(zhì)的設(shè)計(jì)空間，而蛋白質(zhì)的設(shè)計(jì)空間則能夠被自然選擇進(jìn)行“精煉”來賦予其有益的屬性。

海洋生物技術(shù)的最新進(jìn)展

知識(shí)提升經(jīng)濟(jì)，技術(shù)催生產(chǎn)業(yè)。海洋生物技術(shù)是指利用海洋生物及其組分生產(chǎn)有用的生物產(chǎn)品以及定向改良海洋生物遺傳特性的綜合性科學(xué)技術(shù)。歐盟科學(xué)家認(rèn)為“海洋生物技術(shù)廣義簡潔的定義是：海洋生物學(xué)知識(shí)與技術(shù)用于開發(fā)制品和為人類謀利”。美國基礎(chǔ)科學(xué)委員會(huì)與美國科學(xué)技術(shù)委員會(huì)聯(lián)合編寫的報(bào)告《21 世紀(jì)的生物技術(shù)：新地平線》中，列舉了農(nóng)業(yè)、環(huán)境生物技術(shù)、制造與生物加工和海洋生物技術(shù)與水產(chǎn)養(yǎng)殖等 4 個(gè)優(yōu)先發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域?！　∶绹鴩铱茖W(xué)基金委員會(huì)提出，“伴隨著在海洋生物和生態(tài)系統(tǒng)中的生物技術(shù)、分子和細(xì)胞生物學(xué)等現(xiàn)代工具的深入應(yīng)用，海洋科學(xué)的革命已經(jīng)開始。預(yù)期這是一種根本性的變革，在速度上是按幾何級(jí)數(shù)增長的，在科學(xué)和經(jīng)濟(jì)意義上是史無前例的。10 年內(nèi)，不僅在創(chuàng)新知識(shí)的數(shù)量，還是在洞察海洋中長期懸而未決的基礎(chǔ)性重大科學(xué)問題上都將取得重要進(jìn)展?！?0 世紀(jì) 90 年代以來，海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖、海洋天然產(chǎn)物開發(fā)和海洋環(huán)境保護(hù)等 3 方面成為世界各國競(jìng)相發(fā)展的熱點(diǎn)。世界沿海各國都認(rèn)識(shí)到海洋生物技術(shù)在開發(fā)和利用海洋生物資源中的重要作用，紛紛加大投資研究和開發(fā)海洋生物技術(shù)。各國科學(xué)家相繼在日本 (1989)、美國 (1991)、挪威 (1994)、意大利 (1997)、澳大利亞 (2000)、日本 (2003)、加拿大 (2005)、以色列 (2007) 和中國 (2010, 青島 ) 召開第 2 到第 9 次國際海洋生物技術(shù)大會(huì)。中國政府審時(shí)度勢(shì)，非常及時(shí)地于 1996 年正式批準(zhǔn)實(shí)施了國家海洋“863”高技術(shù)計(jì)劃，設(shè)立了海洋生物技術(shù)主題，標(biāo)志著我國海洋生物技術(shù)走向新的階段。　　跨越 21 世紀(jì)的海洋科學(xué)技術(shù)前沿主要包括 ：海洋生物組學(xué)、生物有機(jī)化學(xué)和合成生物學(xué)、免疫學(xué)和病害學(xué)、內(nèi)分泌和發(fā)育與生殖生物學(xué)以及環(huán)境和進(jìn)化生物學(xué)等 5 個(gè)學(xué)科方面?！　?　海洋生物組學(xué)各種組學(xué)技術(shù)包括基因組、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)在海洋生物和生態(tài)系統(tǒng)中得到越來越廣泛和深入的應(yīng)用。基于全基因組測(cè)序的組學(xué)研究能夠全面解析生物的基因結(jié)構(gòu)、功能，使人們可以從基因組水平，而不是孤立的單個(gè)基因來認(rèn)識(shí)和理解生物的各種生命過程，如生長、發(fā)育、抗性等，從而為人們?cè)O(shè)計(jì)和優(yōu)化生物性狀提供了可能?！　「鞣N不同演化等級(jí)的模式生物的基因組被相繼測(cè)定，海洋模式生物也加入到基因組學(xué)研究的熱潮中?！　『Ｇ?Ciona intestinalis、紫海膽 Strongylocentrotuspurpuratus、星狀?？?Nematostella vectensis、Florida文昌魚 Amphioxus、淡水枝角水蚤 Daphniapulex和鹿角珊瑚 Acropora digitifera等海洋 ( 或水生 ) 模式生物的全基因組測(cè)序相繼完成。20 世紀(jì)90 年代末，美國、日本、加拿大、澳大利亞等國先后宣布啟動(dòng)了包括對(duì)蝦、牡蠣、羅非魚、鯰魚和鮭魚等水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物基因組研究計(jì)劃。羅非魚的全基因組 7 倍覆蓋深度的測(cè)序以及序列的拼接組裝正在進(jìn)行。近年來，我國加大了在水產(chǎn)生物基因組測(cè)序方面的支持力度，尤其是國際金融危機(jī)期間，相對(duì)發(fā)達(dá)國家的縮減經(jīng)費(fèi)而言，我國政府強(qiáng)化了對(duì)科技的投入，科學(xué)家奮起直追，后來居上，我國的牡蠣、半滑舌鰨、大黃魚、石斑魚和鯉魚的全基因組測(cè)序新近先后均在我國宣告完成。我國基因組研究已跨入國際先進(jìn)行列?！　≡谒a(chǎn)養(yǎng)殖中，提高養(yǎng)殖對(duì)象生長速度和抗逆性，一直是科學(xué)家追求的目標(biāo)。我國朱作言先生在世界上率先開展了水產(chǎn)動(dòng)物的轉(zhuǎn)基因工作，近 20年來魚類轉(zhuǎn)生長激素基因的研究取得了長足進(jìn)步，可望率先準(zhǔn)入市場(chǎng)。生活在寒帶的魚可以產(chǎn)生一種奇妙的抗凍蛋白，加拿大的丘才良先生和其同事將這種自然抗凍基因分離出來并通過轉(zhuǎn)基因的方法轉(zhuǎn)到海洋生物體，從而提高寒冷環(huán)境下生物的生長率和存活率?！　『昊蚪M (metogenomics) 可以分析給定生物群落的全部基因，而避開一一鑒別物種的困難，特別適合于海洋環(huán)境微生物群落的研究。深海微生物具有相當(dāng)稀有、珍貴的基因，它們可表達(dá)產(chǎn)生如耐高溫、高壓特性的蛋白，人們運(yùn)用分子基因方法克隆耐高溫、高壓的基因并研究壓力和溫度的調(diào)控在基因中的表達(dá)機(jī)制?！　?　生物有機(jī)化學(xué)和生物合成學(xué)隨著從陸地上植物和微生物發(fā)現(xiàn)的真正的新化合物數(shù)量日益減少，海洋天然產(chǎn)物化學(xué)家們揭示 ：幾乎所有階元的海洋生物都具有廣泛的獨(dú)特分子結(jié)構(gòu)。藥物學(xué)家、生理學(xué)家和生化學(xué)家已經(jīng)證明海洋生物獨(dú)特結(jié)構(gòu)的各種分子構(gòu)成了整個(gè)生命體系的基本框架，這意味著海洋生物在醫(yī)藥和化學(xué)工業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域具有廣闊的前景。不同物種的海洋生物會(huì)產(chǎn)生一些化合物，來保護(hù)自身被捕食、被感染或有利于生存競(jìng)爭?？茖W(xué)家證明這些化合物很多可以應(yīng)用在農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)上。確定這些化合物產(chǎn)生的代謝途徑和查明控制生產(chǎn)過程的環(huán)境或生理激發(fā)機(jī)理，可以幫助人們開發(fā)規(guī)模生產(chǎn)這些化合物的技術(shù)?！　∵\(yùn)用計(jì)算機(jī)可以構(gòu)建和改造來源于海洋生物的某些分子，通過基因技術(shù)就可以大量開發(fā)生產(chǎn)許多稀有藥物?！　】茖W(xué)家們從鯊魚中提取的一種物質(zhì)可以通過切斷腫瘤血液的供應(yīng)來抑制腫瘤的生長。從海綿和海藻中提取的某些物質(zhì)在止疼，消炎，降低血壓、血脂等方面都具有獨(dú)特的藥效。另外，研究發(fā)現(xiàn)許多生命活性物質(zhì)都來源于海洋細(xì)菌。　　合成生物學(xué) (synthetic biology)，最初由 HobomB. 于 1980 年提出來表述基因重組技術(shù)，隨著分子系統(tǒng)生物學(xué)的發(fā)展，2000 年 Kool E. 重新提出來定義為基于系統(tǒng)生物學(xué)的遺傳工程。2010 年，在美國文特研究所，由克雷格·文特 (Craig Venter) 帶領(lǐng)的研究小組成功創(chuàng)造了一個(gè)新的細(xì)菌物種——“Synthia”?！昂铣缮飳W(xué)”可以用人工的方法，對(duì)現(xiàn)有的、天然存在的生物系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和改造，甚或通過人工的方法，創(chuàng)造自然界不存在的“人造生命”。因此，創(chuàng)造或改造生命系統(tǒng)，獲得性能改善的人工生物系統(tǒng)，以應(yīng)對(duì)人類社會(huì)出現(xiàn)的環(huán)境、能源、材料、健康等需求是合成生物學(xué)的核心內(nèi)容?！　?　免疫學(xué)和病害學(xué)免疫學(xué)是研究生物體對(duì)抗原物質(zhì)免疫應(yīng)答性及其方法的生物 - 醫(yī)學(xué)科學(xué)。免疫學(xué)技術(shù)應(yīng)用于預(yù)防人類和動(dòng)物疾病是免疫學(xué)最重大的成就。生活在海洋環(huán)境中的多種多樣的動(dòng)植物隨時(shí)面對(duì)病害、寄生蟲和組織病變 ( 如癌變 ) 的威脅。疾病所造成的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)損失是巨大的，我國和世界養(yǎng)蝦業(yè)被病毒感染造成嚴(yán)重?fù)p失就是令人感到切膚之痛的生動(dòng)例子。　　在這一領(lǐng)域中，科學(xué)家們正在發(fā)展基因探針或免疫化學(xué)試劑開展對(duì)海洋生物疾病的診斷 ；創(chuàng)建魚和貝的細(xì)胞培養(yǎng)體系來支持對(duì)疾病的分子基礎(chǔ)研究 ；運(yùn)用 DNA 重組技術(shù)開發(fā)疫苗 ；運(yùn)用分子探針來評(píng)估環(huán)境體系對(duì)生物體的影響，研究生物體和環(huán)境之間相互關(guān)系。又如美國為了控制對(duì)蝦病害，大規(guī)模建立健康對(duì)蝦養(yǎng)殖系統(tǒng)，實(shí)施病毒性疾病監(jiān)控，培育高度健康、優(yōu)質(zhì)、無特定病毒病原 (specificpathogens free, SPF) 的蝦苗。近年來，我國科學(xué)家在水產(chǎn)動(dòng)物病原致病力和疾病流行的分子基礎(chǔ)、宿主免疫體系及其對(duì)病原侵染的應(yīng)答機(jī)理和免疫防治的技術(shù)原理和有效途徑等方面研究取得了國際矚目的研究成果。海洋生物組學(xué)研究與國際同步發(fā)展，徐洵先生實(shí)驗(yàn)室最早完成了對(duì)蝦 WSSV 全基因組序列測(cè)定；科學(xué)家還測(cè)定和分析了多種魚類虹彩病毒基因組全序列 ；在海洋無脊椎動(dòng)物和魚類的免疫體系及抗病原感染的機(jī)制與網(wǎng)絡(luò)調(diào)控研究上，取得了許多國際認(rèn)可的研究進(jìn)展 ( 海洋生物病害免疫防治“973”項(xiàng)目總結(jié)，2010)?！　『Ｑ笊鷳B(tài)系統(tǒng)與人類的健康十分密切，海洋環(huán)境及海洋食品中存在著形形色色的有害微生物，無時(shí)無刻不在威脅著人類的健康。深入了解這些病原與人類免疫體系的相互識(shí)別和相互作用的過程與機(jī)理，對(duì)于確保人類的健康十分必要?！　?　內(nèi)分泌學(xué)、發(fā)育與生殖生物學(xué)海洋生物的繁殖、發(fā)育和生長都是在一系列激素調(diào)節(jié)下進(jìn)行的。這些激素是生物內(nèi)分泌系統(tǒng)通過整合來自配子和環(huán)境的信息后產(chǎn)生的。研究神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)在調(diào)節(jié)生長與發(fā)育過程中的中心作用，可以啟發(fā)人們開發(fā)切實(shí)有效的繁育技術(shù)，來發(fā)展名特珍優(yōu)水產(chǎn)品的生產(chǎn)。目前，越來越多的增養(yǎng)殖生物在人工條件下繁殖成功就是很好的例子。借助于一種獨(dú)特的轉(zhuǎn)基因技術(shù)，日本海洋生物學(xué)家應(yīng)用精原干細(xì)胞異體移植技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)異種“借腹生子”，成功地令亞洲大馬哈魚生出了“原籍”美洲的虹鱒魚。利用這種技術(shù)可能使某些瀕臨滅絕的魚類繼續(xù)繁衍下去?！　〗Y(jié)合內(nèi)分泌學(xué)和分子生物學(xué)的知識(shí)，也可以利用激素來提高養(yǎng)殖對(duì)象的產(chǎn)量。如克隆重要魚類的激素和促生長因子的基因，通過轉(zhuǎn)基因的方法培育快速生長品系。人工轉(zhuǎn)基因鯉魚和鲇魚的生長速度比對(duì)照組快 50%?？茖W(xué)家還通過確定鮑和牡蠣產(chǎn)卵和附著的控制因子，大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)貝類育苗的商業(yè)化?！　≡S多海洋生物在發(fā)育過程中都要經(jīng)歷一個(gè)高死亡率的危險(xiǎn)期，與這一時(shí)期相關(guān)的許多因子到目前為止還不十分清楚，如果能夠攻克這一難關(guān)，不少重要養(yǎng)殖對(duì)象的育苗、養(yǎng)成技術(shù)將會(huì)大大改進(jìn)?！　?　環(huán)境和進(jìn)化生物學(xué)海洋生物技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)一樣被認(rèn)為是具有解決復(fù)雜科學(xué)問題能力的技術(shù)，它可以幫助我們了解海洋生態(tài)系統(tǒng)的變化乃至全球變化的一些問題?！　∵@些問題包括海洋生物的分布、特化、補(bǔ)充和搬遷，以及它們的進(jìn)化、適應(yīng)、相互作用和生產(chǎn)力的闡述?！　±缒承┖Ｑ笪⑸镌趯?shí)驗(yàn)室不能培養(yǎng)，但它們?cè)谏氐难h(huán)和運(yùn)輸中起著非常重要的作用。我們就可以運(yùn)用單克隆抗體等生物技術(shù)手段來研究這些微生物體細(xì)胞和其內(nèi)的活動(dòng)過程。　　海洋生物中的共生關(guān)系給人們以深刻啟迪。近年來，大量文獻(xiàn)闡述了海洋微生物，特別是海洋共生微生物作為新藥資源的巨大潛力。就海洋無脊椎動(dòng)物來說，其組織的細(xì)胞內(nèi)外棲息了大量微生物，包括細(xì)菌、真菌、藍(lán)細(xì)菌等。這些共生或內(nèi)生的微生物為其宿主提供了碳源和氮源，更重要的是可能參與了天然產(chǎn)物的生物合成。對(duì)海綿、海鞘、軟體動(dòng)物、苔蘚蟲等重要藥源生物進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，通過食物鏈攝入或共生的細(xì)菌、微藻等微生物，可能是某些海洋天然產(chǎn)物或其類似物的真正生產(chǎn)者。　　從太陽能直接獲得動(dòng)物蛋白并非幻想。熱帶海洋中“綠色的?！薄岉幔揽科涔采南x黃藻利用陽光產(chǎn)生的營養(yǎng)物質(zhì)為生，生產(chǎn)出高營養(yǎng)價(jià)值的動(dòng)物蛋白。利用分子生物學(xué)可以更深刻了解和認(rèn)識(shí)其代謝途徑。又如澳大利亞科學(xué)家發(fā)現(xiàn)珊瑚的螅狀體中含有大量內(nèi)共生的蟲黃藻，它們很可能與珊瑚抗熱帶淺海強(qiáng)烈紫外線 (UV) 有密切關(guān)系。在熱帶珊瑚礁由于赤道上空臭氧層較薄，加上熱帶淺海的高透明度，UV 強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般海洋，可貫穿20 m 水深。澳大利亞科學(xué)家們從珊瑚中分離出“S-320”物質(zhì)，具有很好的抗 UV 能力。

有關(guān)生物的先進(jìn)技術(shù)！?。。。。。〖保。。。。。。?！

1、人類基因組計(jì)劃
(1)人類基因組計(jì)劃的目標(biāo)
人類基因組計(jì)劃是一項(xiàng)國際性的研究計(jì)劃。它的目標(biāo)是通過以美國為主的全球性的國際合作，在大約15年的時(shí)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(jìn)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(jì)劃是人類文明史上最偉大的科學(xué)創(chuàng)舉之一。其核心內(nèi)容是測(cè)定人基因組的全部DNA序列，從而獲得人類全面認(rèn)識(shí)自我最重要的生物學(xué)信息。我國于1999年9月1日正式加入該計(jì)劃，承擔(dān)了1 %人類基因組（約三千萬個(gè)堿基）的測(cè)序任務(wù)。
(2)人類基因組的研究內(nèi)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(biāo)志在染色體上的相對(duì)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(diǎn)之間距離越遠(yuǎn)，厘摩值越低表示兩點(diǎn)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(diǎn)的實(shí)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(yīng)的是DNA序列上兩點(diǎn)之間的實(shí)際距離，而遺傳圖譜則反應(yīng)這兩點(diǎn)之間的連鎖關(guān)系。在DNA交換頻繁的區(qū)域，兩個(gè)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(gè)物理位置相距很遠(yuǎn)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(cè)定
人類基因組計(jì)劃最終將測(cè)定出人類基因組的全部序列。這種序列測(cè)定不同于以往那種只對(duì)其一個(gè)特定的感興趣的區(qū)域進(jìn)行DNA序列分析的工作。它要求一種更高效的規(guī)模測(cè)序，并將測(cè)出的每一個(gè)DNA片段按其染色體位置進(jìn)行準(zhǔn)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(gè)基因，研究它的結(jié)構(gòu)、特性和功能是人類基因組計(jì)劃的又一個(gè)重要內(nèi)容。通
過對(duì)人類基因組全部DNA序列的測(cè)定，可以利用計(jì)算機(jī)找出分布在DNA兩條互補(bǔ)鏈上所有可能編碼蛋白質(zhì)的基因。
(3)中國的人類基因組研究
我國已建成了一批實(shí)力較強(qiáng)的國家級(jí)生命科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(chǔ)，并引進(jìn)和建立了一批基因組研究中的新技術(shù)。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(shí)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(jìn)展。中國是世界上人口最多的國家，有56個(gè)民族和極為豐富的病種資源，并且由于長期的社會(huì)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(gè)體的大家系具有典型的遺傳性狀，這些都是克隆相關(guān)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(zhì)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(jìn)一步加大的危險(xiǎn)。如果我們?cè)谶@場(chǎng)基因爭奪戰(zhàn)中不能堅(jiān)守住自己的陣地，那么在21世紀(jì)的競(jìng)爭中我們又將處于被動(dòng)地位：我們不能自由地應(yīng)用基因診斷和基因治療的權(quán)力，我們不能自由地進(jìn)行生物藥物的生產(chǎn)和開發(fā)，我們也不能自由地推動(dòng)其他基因相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2、中國雜交水稻基因組計(jì)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(jīng)濟(jì)、文化、傳統(tǒng)和歷史的一個(gè)重要組成部分。年總產(chǎn)值達(dá)千億人民幣以上的大米是關(guān)系到我國國計(jì)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(jì)劃" 這個(gè)項(xiàng)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(nóng)業(yè)上的意義可與人類基因組計(jì)劃在人類健康中的意義相媲美。
通過對(duì)水稻全基因組序列分析，可以獲得大量與水稻育性、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、耐逆、成熟期等有關(guān)的遺傳信息和功能基因；可以促進(jìn)水稻的品種改良，培育更好的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)新品種；還有助于了解小麥、玉米等其它重要農(nóng)作物基因組中的相關(guān)基因，從而帶動(dòng)整個(gè)糧食作物的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究；還可以專利的方式，將優(yōu)良的種質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為信息資源進(jìn)行保護(hù)，以利于農(nóng)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(qū)的全球美譽(yù)。選擇這一水稻株作為切入點(diǎn)進(jìn)行測(cè)序分析在政治、科學(xué)和經(jīng)濟(jì)上都有著積極的意義。開展超級(jí)雜交稻基因組的研究，在產(chǎn)業(yè)上，是密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)踐的；在科學(xué)上，是對(duì)國際水稻基因組研究的補(bǔ)充與發(fā)展；在國家任務(wù)上，將促進(jìn)和幫助我國正在進(jìn)行的水稻四號(hào)染色體基因組序列圖的完成。
處于世界領(lǐng)先地位的我國雜交水稻是我國糧食安全和農(nóng)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(jí)雜交稻更是中國的驕傲和國寶。開展雜交稻的分子遺傳機(jī)理研究是生產(chǎn)實(shí)踐提出的問題，也是使水稻高產(chǎn)高質(zhì)的必由之路。通過對(duì)超級(jí)雜交稻基因組的測(cè)序，解開其遺傳秘密；以信息化帶動(dòng)水稻的應(yīng)用研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展；申請(qǐng)相應(yīng)的專利保護(hù)，為可持續(xù)發(fā)展打好基礎(chǔ)。并將我國這一學(xué)科推至國際前沿。
中國雜交水稻基因組計(jì)劃就是以水稻基因組測(cè)序?yàn)榛A(chǔ)，以水稻比較基因組、功能基因組等領(lǐng)域的研究為核心，重點(diǎn)開展具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要功能基因發(fā)掘和應(yīng)用。項(xiàng)目測(cè)定的是袁隆平院士培育的超級(jí)雜交稻兩優(yōu)培九的二個(gè)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(jìn)化的基礎(chǔ)。特別是作為農(nóng)作物，是培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、美味的優(yōu)良品種的基礎(chǔ)。它的意義是不言而喻的，正因?yàn)槿绱耍?國際上已有三個(gè)"水稻基因組計(jì)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(jù)，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(duì)全球的水稻研究與育種提供信息，并將推動(dòng)水稻基因組及其他農(nóng)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(duì)我國雜交稻生產(chǎn)的實(shí)際，也能彌補(bǔ)國際水稻基因組計(jì)劃的不足。
2001年9月我們完成了具有國際領(lǐng)先水平的中國雜交水稻（秈稻）基因組"工作框架圖"和數(shù)據(jù)庫，并將公布數(shù)據(jù)，供全球免費(fèi)共享。
根據(jù)組裝和數(shù)據(jù)分析結(jié)果，中國雜交水稻基因組"工作框架圖"和數(shù)據(jù)庫，具有國際領(lǐng)先地位，標(biāo)志著我中心的科研從追隨世界級(jí)課題（1%項(xiàng)目）到自主進(jìn)行世界級(jí)大課題研究的跨越。
3、體細(xì)胞克隆技術(shù)
克隆, 是英文CLone的音譯, 意思是無性繁殖。它是由一個(gè)細(xì)胞或一個(gè)分子經(jīng)復(fù)制擴(kuò)增而變成一群相同細(xì)胞或分子的生物學(xué)過程和特征。個(gè)體水平的克隆在植物繁殖中司空見慣, 農(nóng)業(yè)廣泛應(yīng)用的扦插嫁接產(chǎn)生的后裔都是無性系的, 利用植物細(xì)胞在細(xì)胞水平上克隆生產(chǎn)林木花卉,水果疏菜也很平常。但通過拼接基因, 使之復(fù)制和表達(dá), 在分子水平上克隆, 就要復(fù)雜和困難得多。
50年代曾有科學(xué)家用蝌蚪小腸上的皮細(xì)胞核, 移植到未去核的非洲爪蟾細(xì)胞上, 證明了已經(jīng)分化了的體細(xì)胞核的全能性。但在哺乳動(dòng)物身上, 這項(xiàng)技術(shù)從未成功。
80年代,人們轉(zhuǎn)而用胚胎細(xì)胞克隆哺乳動(dòng)物, 它是先將一個(gè)早期胚胎細(xì)胞的卵裂球分離，使之成為具有多個(gè)相同遺傳基因的卵細(xì)胞，這樣從一個(gè)品種繁殖出遺傳基因一模一樣的仔畜。1986年，英國科學(xué)家利用胚胎細(xì)胞克隆出一只綿羊。從80年代中期起，我國科學(xué)家用胚胎細(xì)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(fēng)般攪動(dòng)世界輿論之時(shí), 美國科學(xué)家宣布去年成功地利用胚胎細(xì)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(xué)家利用體細(xì)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(gè)母親, 卻沒有一個(gè)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(gè)具有活性但無遺傳物質(zhì)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(gè)普通細(xì)胞, 通過電流刺激作用, 使乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核與“卵空殼”結(jié)合成一個(gè)含有新的遺傳物質(zhì)的卵細(xì)胞, 這個(gè)卵細(xì)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(xué)們忐忑等待的心情中降臨世間。令人振奮的是, 迄今這個(gè)憨態(tài)可掬的“嬌小姐”一切正常。三只母羊?qū)λ加猩B(yǎng)之恩, 但只有母羊B, 那只為它提供了細(xì)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(fù)制品。
多莉的誕生, 為生物工程技術(shù)在本世紀(jì)行將結(jié)束的時(shí)候, 打上了一個(gè)華麗的休止符, 也為21世紀(jì)眾目矚望、一致看好的這項(xiàng)技術(shù)起了個(gè)嘹亮的高音?？寺〖夹g(shù)一旦成熟, 就意味著哺乳動(dòng)物的任何一個(gè)體細(xì)胞,都可以是克隆的供體材料。據(jù)測(cè)算, 一個(gè)成年人體大約有400億萬個(gè)細(xì)胞。以此為參照, 試想想, 一小塊皮肉, 就包蘊(yùn)多少細(xì)胞吧。這簡直取之不盡, 用之不竭。而克隆的最大優(yōu)勢(shì)在于能百分之百復(fù)制親本的所有性狀。因此克隆技術(shù)為解決目前在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、醫(yī)藥和畜牧業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域棘手的難題,為保護(hù)地球生物的多樣性, 開辟了一條獨(dú)特的路徑。
很多吞噬人類健康的頑疾之所以久攻不克, 是因?yàn)樗宦冻鲆环b獰的面目, 而隱匿了神秘的身世?？茖W(xué)家們?cè)O(shè)想, 把體細(xì)胞中可能與疾病有關(guān)“嫌疑”基因, 導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物基因中, 然后克隆出一批轉(zhuǎn)基因的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。由于人與動(dòng)物的疾病發(fā)生機(jī)理有很多相似之處, 如果導(dǎo)入的嫌疑基因在動(dòng)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?cái)嗖∧鹤Φ睦麆Α?
若從血液中提取的蛋白藥物, 成本高, 價(jià)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?cè)谑褂眠@些藥物時(shí)疑慮重重, 甚至草木皆兵。如果大量克隆具有特殊藥用價(jià)值的基因動(dòng)物, 就可以利用這種動(dòng)物的血液和乳汁, 生產(chǎn)具有特殊效用的蛋白藥物?！敖杌ǐI(xiàn)佛”, 既提高效率, 又可高枕無憂。
若要培養(yǎng)一個(gè)優(yōu)良畜種, 需要數(shù)代雜交選種, 而且變異和退化時(shí)常威脅品質(zhì)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(xì)胞克隆技術(shù), 這一世紀(jì)難題就迎刃而解。比如用一頭高產(chǎn)奶牛作供體, 就可以克隆出十頭、百頭、千頭、萬頭……同樣高產(chǎn)的奶牛。當(dāng)然, 這得保證飼養(yǎng)條件與供體大致相同?！坝忠R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(gè)星球永遠(yuǎn)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(shí)時(shí)牽動(dòng)了世界的神經(jīng)?？寺〖夹g(shù)無疑為珍稀動(dòng)物兒孫繞膝, 子繁嗣盛帶來了福音, 也為人類保護(hù)地球的生物多樣性提供了技術(shù)的可能。
克隆技術(shù)的誘人前景現(xiàn)今還只顯露出崢嶸的一角。目前同種動(dòng)物的體細(xì)胞克隆的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)還有待完善, 應(yīng)用也非一朝一夕。今后不同種動(dòng)物的克隆將是更大膽、更重要的一個(gè)研究方向。比如把羊的體細(xì)胞核與牛的卵細(xì)胞雜合, 再把這個(gè)重構(gòu)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(shù)問題等待科學(xué)家們?nèi)ヌ剿鳌?
但同時(shí)我們可以看到：象許多科學(xué)技術(shù)一樣, 克隆技術(shù)也是一把雙刃劍。因?yàn)閺睦碚撋峡? 既然哺乳類的綿羊可以克隆, 克隆人也不會(huì)大的障礙。人們想象, 現(xiàn)在克隆羊已經(jīng)姍姍走來, 克隆人離我們還會(huì)遠(yuǎn)么?
克隆人的出現(xiàn)可能將對(duì)人類社會(huì)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(huì)的生活方式、家庭結(jié)構(gòu)、婚戀方式帶來不可預(yù)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(shè)置了一個(gè)個(gè)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(jīng)費(fèi)克隆人, 并下令組成一個(gè)專門小組, 審查克隆技術(shù)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(quán)以人類的方式出生, 而不是在實(shí)驗(yàn)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(duì)克隆人研究不贊成、不參與、不資助、也不接受外來科學(xué)家從事這方面研究。
法國衛(wèi)生國務(wù)秘書表示:“克隆人不可取”, 法國農(nóng)業(yè)研究所聲明:“堅(jiān)決反對(duì)任何克隆人體的技術(shù)。”
值得我們欣慰和驕傲的是, 面對(duì)克隆, 人類表現(xiàn)得比以往任何時(shí)候都富有成熟理性和遠(yuǎn)見。如果克隆技術(shù)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(shù)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(shù)走向反面。
4、基因治療：
隨著人類遺傳學(xué)的發(fā)展，研究人員認(rèn)識(shí)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(jī)體的藍(lán)圖，它指揮著細(xì)胞合成人類生命的基礎(chǔ)——蛋白質(zhì)。但是，當(dāng)基因發(fā)生變化時(shí)，其編碼的蛋白質(zhì)不能履行自己正常的功能，這種情況下可能會(huì)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(shù)，基因療法在許多國家特別是西方發(fā)達(dá)國家中成為研究和試驗(yàn)的熱點(diǎn)。
經(jīng)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（也稱為失效或致病）的基因。在這種方法中，研究人員通常會(huì)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(biāo)細(xì)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(jìn)化過程中，形成了一套獨(dú)特的方式將自己的基因遞送到人體細(xì)胞中，致使人體發(fā)病。研究人員試圖除去病毒基因組中導(dǎo)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(dāng)病毒性傳病媒介在抵達(dá)目標(biāo)細(xì)胞（如肝或肺細(xì)胞）后，它便將攜帶的治療人類基因的遺傳物質(zhì)“卸下”留在目標(biāo)細(xì)胞中。在治療基因給出的遺傳指令下，細(xì)胞開始產(chǎn)生具有相應(yīng)功能的蛋白質(zhì)，從而恢復(fù)目標(biāo)細(xì)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(zhuǎn)錄病毒、腺病毒、腺相關(guān)病毒（AAV）和皰疹單式病毒。不同的病毒在人體中攻擊的目標(biāo)各不相同，因此它們?cè)谧鳛閭鞑∶浇闀r(shí)，攜帶的治療基因和目標(biāo)細(xì)胞也不盡相同。
當(dāng)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(biāo)細(xì)胞“注入”治療性DNA，然而這種方法應(yīng)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(shí)驗(yàn)將一條人造染色體或者稱第47條染色體注入目標(biāo)細(xì)胞中，這條人造染色體將與人體細(xì)胞中的23對(duì)（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(shí)也不會(huì)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(gè)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(biāo)細(xì)胞的核內(nèi)十分困難。
盡管基因療法從理論上講具有很強(qiáng)的可行性，但在實(shí)踐中卻遇到了不少的困難。美國首例基因療法臨床試驗(yàn)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(yàn)性基因療法治療鳥氨酸轉(zhuǎn)羧酶缺乏癥時(shí)，在治療的第4天由于多器官停止工作而去世。據(jù)認(rèn)為，用作傳病媒介的腺病毒引起人體免疫系統(tǒng)強(qiáng)烈反應(yīng)是導(dǎo)致杰斯死亡的原因。
基因療法研究遭受的最為嚴(yán)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(yàn)。一名患X染色體相關(guān)嚴(yán)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(yàn)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(yàn)性基因療法后出現(xiàn)了相同的情況。在第二例試驗(yàn)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(shí)中斷了在美國所有利用逆轉(zhuǎn)錄病毒作為傳病媒介在血液干細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行基因治療的試驗(yàn)。
2003年2月底，美國食品和藥物管理局下屬的BRMAC委員會(huì)召開會(huì)議，討論是否能在有相應(yīng)安全保障的前提下，允許對(duì)威脅人類生命的疾病進(jìn)行一些逆轉(zhuǎn)錄病毒基因療法試驗(yàn)，但是食品和藥物管理局尚沒有對(duì)此給予答復(fù)。目前，美國基因療法仍然處于試驗(yàn)階段，食品和藥物管理局沒有批準(zhǔn)任何人類基因療法的產(chǎn)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(yīng)強(qiáng)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(xì)胞的快速分裂這兩方面的問題，導(dǎo)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(duì)“入侵者”的強(qiáng)烈反應(yīng)影響了基因療法的有效性，同時(shí)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的免疫反應(yīng)導(dǎo)致病人重復(fù)接受基因療法的難度加大；病毒傳病媒介會(huì)給病人帶來潛在的危害，如毒性、免疫及炎癥反應(yīng)。此外，人們擔(dān)心傳病媒介在進(jìn)入人體后也許會(huì)重新恢復(fù)致病的活力；對(duì)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(shí)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(yīng)用還有相當(dāng)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(jìn)展。今年3月20日《新科學(xué)家》雜志報(bào)道，美國加州大學(xué)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(zhì)體），將治療基因遞送到人體大腦中。這是一項(xiàng)重大的突破和成就，因?yàn)檫^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(xué)家》在3月13日還報(bào)道，有研究人員表示，由于細(xì)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(jí)，如果設(shè)計(jì)一個(gè)siRNA同有缺陷基因的RNA副本相匹配，那么有缺陷的基因?qū)⒉荒墚a(chǎn)生異常的蛋白質(zhì)。日前，倫敦哈默史密斯醫(yī)院的科學(xué)家在英國《自然醫(yī)學(xué)》雜志的網(wǎng)絡(luò)版上報(bào)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(shí)驗(yàn)鼠，獲得初步成功，效果可持續(xù)3個(gè)月之久。
也許有一天，研究人員堅(jiān)定的信念和不懈的努力能夠?qū)⒒虔煼ㄓ糜谌祟惣膊〉念A(yù)防和治療，讓那些攜帶缺陷基因生活在隨時(shí)出現(xiàn)病癥陰影下的人們從痛苦中徹底解放出來。
5、轉(zhuǎn)基因生物
（1）轉(zhuǎn)基因作物
在美國首都華盛頓新會(huì)議中心召開的“生物技術(shù)工業(yè)組織”年會(huì)上，生物技術(shù)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(gè)國家種植了8.7億畝生物技術(shù)作物。美國、阿根廷、加拿大和中國是種植轉(zhuǎn)基因作物最多的4個(gè)國家。僅在美國就有55種生物技術(shù)作物獲準(zhǔn)商業(yè)化，目前最多的轉(zhuǎn)基因作物是大豆（3個(gè)品種）、棉花（6個(gè)品種）、玉米（13個(gè)品種）和油菜籽（11個(gè)品種）?！?
來自美國47個(gè)州及全世界50多個(gè)國家的1.5萬名企業(yè)家和科學(xué)家參加了這屆為期3天的年會(huì)。討論的題目十分廣泛，從生物科學(xué)及其管理到生物倫理學(xué)和國土安全。分會(huì)場(chǎng)的內(nèi)容包括生物防御、全球生物技術(shù)買賣、藥物發(fā)現(xiàn)和開發(fā)、資金籌集以及知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等。
參加本屆年會(huì)的人數(shù)大大超過往年，這是因?yàn)槊绹罱锛夹g(shù)股價(jià)直線上升，今年納斯達(dá)克生物技術(shù)股指上升了近50％。生物技術(shù)研究也取得了很大的進(jìn)展，美國食品與藥物管理局還批準(zhǔn)幾種新藥上市。菲爾德鮑姆說：“人們已知生物技術(shù)和信息技術(shù)正發(fā)生重大結(jié)合，但現(xiàn)在，已出現(xiàn)生物技術(shù)與其他技術(shù)，特別是同納米技術(shù)相結(jié)合的趨勢(shì)，產(chǎn)生了新的、高度計(jì)算機(jī)化的‘干實(shí)驗(yàn)室’?！?
所謂“干實(shí)驗(yàn)室”就是指在實(shí)驗(yàn)室中，不采用諸如溶劑、溶液等化學(xué)物質(zhì)，而大量使用計(jì)算機(jī)和其它電子技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)。這是生物實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)重大變化，使人們能在實(shí)驗(yàn)室中比過去多進(jìn)行幾千次試驗(yàn)。從會(huì)議的小組討論中記者看到，工業(yè)上使用生物技術(shù)已十分普遍，用生物技術(shù)可以制造塑料、燃料、紙張和洗滌劑，從而對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較小的影響。
在2003年6月22日中午舉行的生物技術(shù)和發(fā)展中國家會(huì)議上，組織者特地為記者提供了“生物技術(shù)午餐”。從主菜到點(diǎn)心和水果，每種食品都是經(jīng)過生物技術(shù)改造后的產(chǎn)品。第一道開胃菜就是生物技術(shù)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(diǎn)酸以外，與普通西紅柿沒什么兩樣。轉(zhuǎn)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(zhuǎn)基因稻米富含鐵元素和維生素A，經(jīng)過生物技術(shù)改造的洋李可防洋李皮疹病毒，而蝦和花生米食用后不會(huì)患蝦過敏和花生過敏癥，因?yàn)榭茖W(xué)家已利用生物技術(shù)將過敏源徹底消除了。

（2）楊樹和白樺開始變臉 俄研制出轉(zhuǎn)基因樹木
俄羅斯科學(xué)院西伯利亞植物生理學(xué)和生物化學(xué)研究所利用基因工程的方法成功地研制出轉(zhuǎn)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(zhì)的卡累利白樺樹。研究人員通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因樹和克隆樹在保障木材質(zhì)量的情況下，還具有生長速度快、抗蟲害等優(yōu)點(diǎn)。
20世紀(jì)基因工程在醫(yī)藥、食品和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已得到廣泛運(yùn)用，但利用基因工程改善樹木和森林質(zhì)量的研究起步較晚。最近幾年來，科學(xué)家開始關(guān)注轉(zhuǎn)基因樹和克隆樹的研究。
俄西伯利亞植物生理學(xué)和生物化學(xué)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(zhuǎn)基因的山楊、白楊和雪松。經(jīng)多年試驗(yàn)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(jià)值的卡累利白樺樹進(jìn)行克隆研究。他們從最漂亮的花紋木質(zhì)白樺樹的莖中提取細(xì)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(yàn)證明，克隆白樺樹的生長速度更快：3年到4年樹干內(nèi)就出現(xiàn)花紋木質(zhì)的標(biāo)志———節(jié)或者棱，5年到8年樹干內(nèi)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(zhì)標(biāo)志通常需要10年到12年。
對(duì)此，也有一些俄科學(xué)家認(rèn)為，和其他轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品一樣，目前還缺乏對(duì)轉(zhuǎn)基因樹木結(jié)構(gòu)和性能的完整認(rèn)識(shí)?？焖偕L的樹木能使土壤提前衰竭，轉(zhuǎn)基因樹木的花粉可能引起森林種群自然結(jié)構(gòu)的改變，從而破壞森林生態(tài)系統(tǒng)。因此，對(duì)轉(zhuǎn)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(xué)家首次培育出一種轉(zhuǎn)基因煙草作物，它能含有針對(duì)狂犬病病毒的抗體。新成果表明，轉(zhuǎn)基因作物有望成為狂犬病病毒抗體的廉價(jià)“生產(chǎn)車間”。
托馬斯·杰斐遜大學(xué)的研究人員說，他們?cè)谛滦娃D(zhuǎn)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(zhuǎn)基因煙草至少能收獲1000克狂犬病病毒抗體，大約可生產(chǎn)10萬份醫(yī)療制劑。研究人員稱，經(jīng)改進(jìn)后，作物“生產(chǎn)車間”的生產(chǎn)率還能進(jìn)一步提高。細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)顯示，用轉(zhuǎn)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(chǎn)生的狂犬病病毒抗體差不多，甚至更強(qiáng)?；铙w動(dòng)物實(shí)驗(yàn)還表明，轉(zhuǎn)基因煙草產(chǎn)出的抗體能保護(hù)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(chǎng)空間相當(dāng)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(nèi)獲取的抗體會(huì)使人產(chǎn)生嚴(yán)重過敏等副作用。目前，世界范圍內(nèi)狂犬病病毒抗體非常短缺。新型轉(zhuǎn)基因煙草作物研究負(fù)責(zé)人、托馬斯·杰斐遜大學(xué)科普羅夫斯基博士認(rèn)為，與其他方法相比，從轉(zhuǎn)基因作物中獲取狂犬病病毒抗體，好處在于更安全、生產(chǎn)成本更低。
（4）反響：
20世紀(jì)70年代初，當(dāng)科學(xué)家第一次利用重組基因技術(shù)把大腸桿菌的大噬菌體病毒和猿猴的SV40病毒構(gòu)建成重組基因分子時(shí)，人們產(chǎn)生了一種恐懼，用這種方法會(huì)不會(huì)制造出人類無法控制的超級(jí)生物，給人類和自然造成毀滅性的破壞?于是科學(xué)家開始關(guān)注現(xiàn)代生物技術(shù)的安全性問題，即生物安全。
專家們認(rèn)為，現(xiàn)代生物技術(shù)存在著廣泛性、潛在性、長期性的危險(xiǎn)，可能會(huì)出現(xiàn)影響環(huán)境中非目標(biāo)性生物生態(tài)結(jié)構(gòu)，改變物種的競(jìng)爭關(guān)系，出現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植物雜草化和部分產(chǎn)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(xiǎn)呢?中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授王國英認(rèn)為，生物技術(shù)的潛在危險(xiǎn)應(yīng)當(dāng)引起重視，采取預(yù)防手段是必要的，但不要夸大生物技術(shù)的危害。一些可預(yù)見到的潛在危險(xiǎn)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(zhuǎn)基因植物的雜草化問題，現(xiàn)有的大多數(shù)栽培作物經(jīng)人工馴化后，在自然條件下已失去適應(yīng)性和自然競(jìng)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(zhuǎn)基因作物會(huì)不會(huì)發(fā)生基因漂移，改變非目標(biāo)生物的生態(tài)結(jié)構(gòu)和物種的競(jìng)爭關(guān)系?王國英解釋說，基因漂移只能在親緣關(guān)系較近的種屬之間進(jìn)行，

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