克隆 轉(zhuǎn)基因 生物安全
克隆 轉(zhuǎn)基因 生物安全
朱作言
克隆、轉(zhuǎn)基因、生物安全三個滾燙的詞匯，在每天的新聞媒體中都能見得到。但它們的具體意思，別說公眾缺乏明確的認(rèn)識，就是在生物科學(xué)界也未必有一致的理解。我想從自己的研究工作的角度試圖對這些問題進(jìn)行某些解釋，實際上是把這些問題提出來，希望和大家共同進(jìn)行探討。對于這三個概念，我想從四個方面來談。一是生命科學(xué)和生物技術(shù)，二是發(fā)育生物學(xué)的主要問題，三是把克隆技術(shù)和轉(zhuǎn)基因納入到發(fā)育生物技術(shù)的范圍中去討論，四是生物安全性?！?BR>
生物安全
目前美國的1／3的玉米、1／2的大豆和棉花都是轉(zhuǎn)基因的產(chǎn)品，這么發(fā)達(dá)的國家不但不怕，而且從中看到重要的應(yīng)用前景，我們是第三世界國家，每天有13億人要一日三餐，需要非常多的糧食，轉(zhuǎn)基因技術(shù)有助于解決那時的吃飯穿衣問題；克隆也許可以使得物質(zhì)生命永遠(yuǎn)延續(xù)下去，但要復(fù)制一個腰纏萬貫的商人或一個國家的君主，永遠(yuǎn)左右整個世界政治和經(jīng)濟(jì)，根本不可能，人們也用不著擔(dān)心將來會克隆出成批的希特勒使世界毀于一旦。
什么是“生物”，大家都知道，什么是“安全”?大家更知道，如安裝防盜門是為了家庭安全。但是把“生物”和“安全”兩者結(jié)合在一塊，該如何理解?這里所謂生物安全主要是指通過克隆、轉(zhuǎn)基因等生物技術(shù)的操作，改變原來的生物體，看它是否安全。首先從生態(tài)上講，它是否安全；第二從遺傳上講，它是否安全；把它作為食物、作為藥物的話，應(yīng)用上是否安全。我想展開一下談自己的看法。
新物種的產(chǎn)生和舊物種的消亡的自然演替過程從未間斷過，在人類社會出現(xiàn)之前，物種的產(chǎn)生和消亡一直存在。不是因為有了人類活動之后，才有物種的消亡。不要一聽到“物種消亡”就驚慌失措。這是我談的第一個觀點。第二個觀點是人的活動確實對生態(tài)環(huán)境嚴(yán)重影響，干擾了自然演替的過程，加速了某些物種的消亡。大江大河上大壩的建立，阻斷了魚和一些生物的回游通路，對它們的生存非常不利。比如我國長江里有110多種我國特有的物種，其中有40多種是在長江的干流區(qū)段，有6種屬于國家一級和二級保護(hù)動物。就拿大家所共知的白鰭豚來說，在20世紀(jì)80年代考察還有500多頭，到了90年代只剩下100多頭。前年，有關(guān)部門組織了全江段的同步考察，結(jié)果只看到5頭，據(jù)估計現(xiàn)存量在百頭之內(nèi)了。這個物種的消亡，已經(jīng)是近在眼前了。這說明人類的活動對某些物種的消亡產(chǎn)生很大影響。因此，盡量減低人為活動對物種消亡的影響是十分重要的。第三個觀點是轉(zhuǎn)基因生物，即通過遺傳改造的生物體，要重視和研究它對生態(tài)系統(tǒng)的影響。究竟應(yīng)如何看待轉(zhuǎn)基因?實際上，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)對生物體進(jìn)行改造是科學(xué)的進(jìn)步，是科學(xué)發(fā)展的必然結(jié)果。物理學(xué)的深入研究，導(dǎo)致對人造物質(zhì)存在形態(tài)的新塑造，如冷聚變、熱聚變、超導(dǎo)等等；化學(xué)的進(jìn)步，合成了大量新型分子，大大改變了人們的現(xiàn)實生活。生物界實際上在自覺不自覺地改造著。比如花粉的傳播，有什么力量能阻止一種植物的花粉傳播給另一種植物?這種傳播是否產(chǎn)生影響，又有誰能夠干預(yù)?這是自然存在的，遺傳改造。轉(zhuǎn)基因只不過是在人工預(yù)先設(shè)計的情況下所進(jìn)行的這種改造而已。所有生物物種都經(jīng)歷著不同程度、不可預(yù)測的改造過程。相反，轉(zhuǎn)基因?qū)ι矬w的改造是可以預(yù)測、可以用實驗進(jìn)行分析和可以控制的，可以做到興利除弊，造福人類。
我國在轉(zhuǎn)基因研究方面，有很好的基礎(chǔ)。從1981年算起，通過20多年的時間，目前美國的1／3的玉米，1／2的大豆和棉花都是轉(zhuǎn)基因的產(chǎn)品。這么發(fā)達(dá)的國家不但不怕，而且從中看到重要的應(yīng)用前景。我們是第三世界國家，每天有13億人要一日三餐，到了2030年，我國人口達(dá)到16億的高峰年時，將來世界會有90億人口，需要非常多的糧食。轉(zhuǎn)基因技術(shù)有助于解決那時的吃飯穿衣問題。
最后一點，關(guān)于克隆的問題?？寺∨！⒖寺◆~人們好像沒有更多的異議?，F(xiàn)在有的科學(xué)家和醫(yī)生宣稱要克隆人，據(jù)說克隆的時間表也已經(jīng)排出來了。到底人可不可以克隆?這在原理上講是可以做到的，但技術(shù)上仍然存在效率低，會產(chǎn)生畸形等問題，而且克隆人還會遇到社會倫理的巨大障礙。從我們克隆轉(zhuǎn)基因魚的結(jié)果分析，克隆動物的線粒體DNA來自卵，而不是由細(xì)胞核供體提供的。因此，通過克隆百分之百地復(fù)制人是做不到的，只有具生育能力的女性可以自我克隆除外。另外，才能和智慧具有重要的后天成分，通過克隆來同時復(fù)制一個人的物質(zhì)生命和才能智慧是不可能的，也是做不到的?？寺∫苍S可以使得物質(zhì)生命永遠(yuǎn)延續(xù)下去，但要復(fù)制一個腰纏萬貫的商人或一個國家的君主，永遠(yuǎn)左右整個世界政治和經(jīng)濟(jì)，根本不可能，人們也用不著擔(dān)心將來會克隆出成批的希特勒使世界毀于一旦。
關(guān)于轉(zhuǎn)基因動物育種研究，目前還沒有任何一個品系已經(jīng)通過了安全審批，我國快速生長的轉(zhuǎn)基因黃河鯉魚已經(jīng)通過了中試鑒定，正在按國家有關(guān)轉(zhuǎn)基因生物安全管理條例進(jìn)行釋放實驗，我們希望轉(zhuǎn)基因黃河鯉魚成為第一個為市場準(zhǔn)入的養(yǎng)殖動物的轉(zhuǎn)基因品系，希望社會各界人士來共同促進(jìn)此事件成功。
生命科學(xué)和生物技術(shù)
生物技術(shù)已不是生命科學(xué)的一個組成部分，可以說兩者已經(jīng)是一對孿生姊妹，而不是從屬的關(guān)系。
人們常說歐洲人特別是英國人是非常保守的，這也許是指他們對傳統(tǒng)文化的尊重。實際上，他們在科學(xué)研究和科學(xué)管理上始終在創(chuàng)新。英國原來有四大政府扶持的研究基金會，即科學(xué)基金會、環(huán)境基金會、醫(yī)學(xué)基金會以及農(nóng)業(yè)與食品基金會。1993—1994年間他們進(jìn)行了調(diào)整，把科學(xué)基金會的一部分和農(nóng)業(yè)與食品基金會合并，成立了一個新的基金會BBSRC，即生物技術(shù)與生命科學(xué)基金會。可以說生物技術(shù)與生命科學(xué)已經(jīng)是一對孿生姊妹，而不是從屬的關(guān)系，生物技術(shù)已不是生命科學(xué)的一個組成部分。相應(yīng)的，歐美不少大學(xué)設(shè)有生命科學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院或生命科學(xué)與生物技術(shù)系。學(xué)科發(fā)展的這些變化和調(diào)整的確值得我們思考和參考。
什么是生命科學(xué)？這是非常有挑戰(zhàn)性的實際問題。究竟生命科學(xué)包括哪些方面?我個人看至少有下幾方面主要內(nèi)容：第一個問題是生命的起源與進(jìn)化。宇宙大爆炸之后，地球的形成是較晚的事件。當(dāng)時地球上沒有水，更談不上有生物。但是第一個或第一批簡單的有機(jī)分子是如何逐漸產(chǎn)生的?有機(jī)分子是如何慢慢地演化，出現(xiàn)最原始的生物形態(tài)，直至當(dāng)今社會，當(dāng)今世界的?如此漫長的進(jìn)化是怎樣發(fā)生的?實際上這些問題不僅屬于生命科學(xué)，也構(gòu)成了整個自然科學(xué)、哲學(xué)的基礎(chǔ)。生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)，我覺得是生命科學(xué)的第二大問題。我們從首都機(jī)場出來，如果是冬天，就會看到道路兩邊都是干枯的樹枝；如果是夏天，當(dāng)然會看到濃郁的樹葉，但兩旁全是楊樹，這應(yīng)該說是十分單調(diào)的景觀。這樣的景觀從生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的角度來看，是十分脆弱的。我們現(xiàn)在可以通過某種措施，推廣優(yōu)良品種，但只種一個品種，是不科學(xué)的，是危險的，因為缺乏生物多樣性的話，單一的品種抵御病害和惡劣環(huán)境的能力是非常脆弱的，病害一旦發(fā)作起來往往是全軍覆沒。所以生物多樣性不是簡單的概念，它有十分重要的現(xiàn)實意義。在20世紀(jì)80年代初期我接待過一位英國朋友，他來之后不久就拉肚子，我們中國人說是“水土不服”，他吃了很多藥，過了幾天癥狀消除了，我問他是否好一點?他說的確好一點，但是他用非常惋惜的口吻對我說，他肚子里的大腸桿菌全被殺死了。這在我們看來，細(xì)菌被殺死了不是件好事嗎?不，對他來講，一個人從出生以后，腸道逐漸成為一個完善的生態(tài)系統(tǒng)，里面包括必要的微生物，把他們都?xì)⑺溃厝粫斐赡c道生理活動的紊亂。自然生態(tài)系統(tǒng)大到地球、地球的生物圈，小到我們?nèi)梭w內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)都非常復(fù)雜。第三個問題，我想要談的是遺傳和發(fā)育，包括成熟和衰老等一系列生理過程，是生命科學(xué)的核心問題。復(fù)雜的生物系統(tǒng)進(jìn)化都可以從個體化發(fā)育過程反映出來，而個體化發(fā)育的畸變又與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)聯(lián)系在一起。最后一個問題是神經(jīng)科學(xué)和意識形成，我想這是生命科學(xué)面臨的新的、最大的挑戰(zhàn)。世間什么東西最復(fù)雜呢?可能是整個宇宙，我們很難認(rèn)識，再有就是我們?nèi)祟悺拇竽X，也很難認(rèn)識。以上關(guān)于生命科學(xué)幾大問題的介紹是否全面，供大家討論。生命科學(xué)和生物技術(shù)是一對孿生的姐妹，那么生物技術(shù)究竟服務(wù)于哪些方面?我想生物技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，與人們生活的每一個局部都有聯(lián)系，首先涉及到衣食住行和健康，其次涉及國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域，再有就是涉及社會發(fā)展的三大制約因素(人口、資源和環(huán)境)，生物技術(shù)對解決這三個瓶頸問題都將發(fā)揮重大作用。因此，生命科學(xué)和生物技術(shù)已經(jīng)不以人的主觀意志為轉(zhuǎn)移地成為了新世紀(jì)的前沿科學(xué)和技術(shù)。這不是光從生物科學(xué)家嘴里講出來的，已經(jīng)逐漸得到社會的共識。
發(fā)育
什么是人生的最關(guān)鍵時刻?比如對于學(xué)生來說，考上大學(xué)是非常關(guān)鍵的時刻，畢業(yè)以后找到合適的工作，或是出國留學(xué)也是非常關(guān)鍵的時刻；但是從發(fā)育生物學(xué)的角度看，最關(guān)鍵的時刻是當(dāng)精和卵結(jié)合形成受精卵，到懷孕后第7—12天的時候即最關(guān)鍵的原化階段。
發(fā)育是生命科學(xué)的重要問題。發(fā)育最開始是從父親提供“半個”細(xì)胞，母親提供“半個”細(xì)胞(實際是各提供1個性細(xì)胞)開始的。從遺傳的組成來講，當(dāng)這兩個“半個”細(xì)胞合起來的時候，形成一個新的細(xì)胞，我們叫它受精卵，然后受精卵產(chǎn)生分裂，一分二、二分四，這樣連續(xù)地分裂下去?，F(xiàn)在我提一個問題，實際上這也不是我個人提出的問題，即什么是人生的最關(guān)鍵時刻?比如對于學(xué)生來說，考上大學(xué)是非常關(guān)鍵的時刻，畢業(yè)以后找到合適的工作，或是出國留學(xué)也是非常關(guān)鍵的時刻。但是從發(fā)育生物學(xué)的角度看，什么是人生的關(guān)鍵時刻?出生，并不是最關(guān)鍵的時刻，結(jié)婚，組織一個家庭也不是關(guān)鍵的時刻，最后舉行一個隆重的葬禮，更不重要，因為這時人已經(jīng)不存在了。然而最關(guān)鍵的時刻在這里，當(dāng)精和卵結(jié)合形成受精卵，到懷孕后第7—12天的時候即最關(guān)鍵的原化階段，也叫原腸化階段。為什么最關(guān)鍵呢?我想引用童第周教授常說的話，即究竟是什么決定了我們的眼睛長在頭上，我們的手長在胳膊上，胳膊長在肩膀上，而腿長在下面?是什么決定的?這種形態(tài)建成的決定，實際上是在原腸化的階段。這是非常關(guān)鍵的時刻，如果在這個時刻稍微有點錯位，基因的表達(dá)或是細(xì)胞的運動稍微有些錯位，就會出亂子。原腸化實際是細(xì)胞不斷分化和定位的過程，發(fā)生在人胚發(fā)育第7—12天。這時的細(xì)胞分化和運動，就像開瓶的啤酒一樣，從上往下運動，并向里面卷，最后形成中間的空洞，這個過程就是原腸化。在這個原腸化完成的時候，將來眼睛長在什么地方，手長在什么地方，腳長在什么地方，都在這個時候決定下來。細(xì)胞和發(fā)育應(yīng)該是整個生命科學(xué)的核心和紐帶。在此基礎(chǔ)上，一個改造生物體的時代已經(jīng)到來。問題的焦點是生物體可不可以被改造?應(yīng)不應(yīng)該改造?無神論者的回答是肯定的。在此基礎(chǔ)上，也可以給生物技術(shù)下個最樸實的定義，生物技術(shù)就是對生命有機(jī)體進(jìn)行改造、加工和利用的技術(shù)。
克隆和轉(zhuǎn)基因
第一階段是美國人的研究，第二階段是英國人的研究，第三階段則是咱們中國人的研究。1981年中國科學(xué)院水生生物研究所用腎臟細(xì)胞克隆了一條魚，這在科學(xué)發(fā)展中是一件很重要的事情，很可惜，當(dāng)時沒有得到更多的認(rèn)可，直到1997年克隆羊“多利”出來的時候才掀起一場軒然大波。
什么叫克隆呢?盡管新聞媒體每天都這么說，但每個人對“克隆”的理解似乎不盡一致。有一個簡明的定義，即克隆就是通過非有性的過程復(fù)制的個體，不通過性結(jié)合繁殖的后代。動物克隆的基本技術(shù)是細(xì)胞核移植，即把一個個體的細(xì)胞核移植到另一個個體去掉細(xì)胞核的卵里去，這樣來發(fā)育和形成新的有機(jī)體。例如一個青蛙的卵，經(jīng)紫外線照射，把它的細(xì)胞核殺死，然后從另外一個胚胎取一個細(xì)胞核，通過顯微注射技術(shù)將其放到已經(jīng)去掉了細(xì)胞核的卵子里邊去，讓這個重組卵發(fā)育。有些重組卵的發(fā)育中途終止，沒有完成原腸化，有些發(fā)育成了蝌蚪，并最后發(fā)育成為青蛙。這里研究的問題是外來的細(xì)胞核與卵細(xì)胞質(zhì)是如何相互作用與相互配合的。在重組卵里，外來的細(xì)胞核被重新編排其發(fā)育的程序。因為在核移植前，它原來已經(jīng)程序化了，有它的發(fā)育方向?，F(xiàn)在把它放到新的卵子里面去，其發(fā)育途徑重新開始，這叫做移入細(xì)胞核的去分化和再程序化。
下面回顧一下克隆的歷史。首先是用青蛙做的實驗。從20世紀(jì)40年代中期到50年代初期，有兩個年輕的美國人做了一個非常漂亮的實驗，得到了細(xì)胞核移植的青蛙，現(xiàn)在叫克隆蛙。當(dāng)他們用早期發(fā)育的細(xì)胞進(jìn)行核移植時，可以得到青蛙；但是，當(dāng)用發(fā)育到原腸胚以后的細(xì)胞進(jìn)行核移植時，胚胎就發(fā)育不下去，得不到蝌蚪，更不可能得到青蛙。于是，他們認(rèn)為發(fā)育到原腸化階段以后的細(xì)胞的命運已經(jīng)被固定下來，將來形成眼睛或耳朵等，不可能再逆轉(zhuǎn)。所以他們認(rèn)為分化了的細(xì)胞核的發(fā)育潛能是有局限性的。另外，他們用不同種的青蛙進(jìn)行這樣的實驗，比如從一個種的青蛙取卵，而供體細(xì)胞來自另一種的青蛙，這樣的細(xì)胞核移植未得到成功。所以有兩個局限性，一個是分化細(xì)胞發(fā)育的局限性，一個是種間核移植的局限性。這是20世紀(jì)50年代的結(jié)論。十多年以后，有一位英國科學(xué)家，也是一位年輕人，他利用非洲蛤螟做了另外的一個實驗，突破了以前的實驗禁區(qū)。他發(fā)現(xiàn)用分化了的蝌蚪腸上皮細(xì)胞進(jìn)行核移植，有可能得到蝌蚪或者得到蛤螟，說明分化了的細(xì)胞有可能去分化或再程序化。這是非常杰出的工作，非常轟動。現(xiàn)在我談另外一件事，關(guān)于克隆魚，就是在上述英國人研究的差不多同一時期，即20世紀(jì)60年的早期，童第周教授在我國開始了克隆魚的研究，用金魚和鳑鮍魚進(jìn)行細(xì)胞核移植，這是有我國特色的研究工作。后來在蘇聯(lián)和日本好像也有類似的研究。童教授在早期用金魚和鳑鮍魚進(jìn)行這樣的研究，后來把鯉魚的細(xì)胞核移植到鯽魚的去掉細(xì)胞核的卵子里邊去，或者反過來，均獲得了成功。證實了不同種的生物之間也可以成功地進(jìn)行細(xì)胞核的移植。后來，童教授的學(xué)生們繼續(xù)研究，在草魚和鳊魚（武昌魚）之間進(jìn)行細(xì)胞核移植，也獲得了成功。童第周教授領(lǐng)導(dǎo)的研究大大突破了西方學(xué)者用青蛙實驗所得到的結(jié)果，突破了物種之間的禁區(qū)。在1981年，中國科學(xué)院水生生物研究所的一個研究小組把成年三倍體鯽魚的腎臟細(xì)胞核移植到二倍體鯽魚的去核卵子里邊去，獲得了三倍體的克隆魚。證明成年魚的體細(xì)胞也可以去分化和再程序化。最近，我們進(jìn)一步完成的轉(zhuǎn)基因魚的克隆，把轉(zhuǎn)基因鯉魚的細(xì)胞核移植到金魚去核卵里邊去，在金魚卵發(fā)育出來的克隆魚有如下特點：在形態(tài)上它與轉(zhuǎn)基因鯉魚基本上一樣，但其側(cè)線鱗片數(shù)目和通過X光拍片得到的脊椎骨的數(shù)目介于這兩種魚之間。從線粒體的DNA成分分析表明，克隆魚又和去核卵受體金魚的完全一致。經(jīng)深入分析，結(jié)果有重要的啟示意義，即克隆個體的遺傳性狀并不是百分之百地由供體細(xì)胞核所決定的，換句話說，在目前的技術(shù)條件下，除了用可育期雌性的體細(xì)胞進(jìn)行自我克隆之外，不可能用異體細(xì)胞百分之百地克隆某一動物(包括人)個體。
我們剛才講了，1981年中國科學(xué)院水生生物研究所用腎臟細(xì)胞克隆了一條魚，這在科學(xué)發(fā)展中是一件很重要的事情，證明了成年細(xì)胞也可以去分化和再程序化。但是很可惜，當(dāng)時沒有得到更多的認(rèn)可，直到1997年英國體細(xì)胞克隆“多利”羊出來的時候，才掀起一場軒然大波。
回顧一下克隆的大事記，應(yīng)該說是從1949年開始，文章發(fā)表在1952年，出現(xiàn)了同一物種胚胎細(xì)胞克隆的青蛙；到1963年，出現(xiàn)了同一物種蝌蚪幼體腸上皮細(xì)胞克隆的爪贍。前面所說的第一階段是美國人的研究，第二階段是英國人的研究，第三階段則是咱們中國人的研究：1973年以后，鯉魚和鯽魚之間、草魚和鳊魚之間成功地完成了異種克隆，直至1981—1986年成年鯽魚體細(xì)胞的克隆。我國這十多年的克隆魚研究寫下了輝煌的一頁。1997年“多利”羊的出生，克隆研究熱點又轉(zhuǎn)回到英國。轉(zhuǎn)基因動物的克隆，不僅在我們的實驗室，國際上也有多家實驗室完成了轉(zhuǎn)基因動物的克隆。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，很多令人擔(dān)憂的問題也隨之出現(xiàn)了。
克隆究竟在哪些方面可以得到利用呢?我想將來可以在三個方面得到利用：(1)擴(kuò)增特殊的或不育的優(yōu)良動物個體，比如克隆高產(chǎn)的奶牛等；(2)與轉(zhuǎn)基因結(jié)合起來，提供大量臨床所需的異種器官；(3)延緩某些瀕危動物的消亡。此外，克隆技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用有著巨大的潛力。下面談轉(zhuǎn)基因的概念。什么叫做轉(zhuǎn)基因呢?可以下個定義，向生物有機(jī)體的基因組轉(zhuǎn)移(或植入)外源基因的過程叫轉(zhuǎn)基因。它是一種特殊的“雜交”，即一個基因與另一個染色體組的雜交，它是對生物的定向遺傳改造。一般都認(rèn)為，成功的轉(zhuǎn)基因工作是從1981年開始的，實際上比這個時間還早。如我們國家在20世紀(jì)70年代中后期已經(jīng)有轉(zhuǎn)移總DNA方面的研究。1981年，《自然》發(fā)表了一篇文章，兩個美國實驗小組共同研制出轉(zhuǎn)基因超級鼠。研究者把大鼠的一個管生長的重組基因轉(zhuǎn)移到一個小鼠的受精卵里面去，結(jié)果使出生的小鼠變成了大鼠。這是因為小鼠獲得了大鼠的重組生長激素基因，它與其同胞兄妹完全不一樣，體積大了1倍。這項研究被譽為分子生物學(xué)發(fā)展的里程碑。轉(zhuǎn)基因可以從多個層面，比如說改良動物的品種質(zhì)量，提高奶的產(chǎn)量和質(zhì)量，改善肉的質(zhì)量，提高瘦肉率和飼料利用率，改變羊毛的質(zhì)量和產(chǎn)量，提高生長速度和抗病性等等?，F(xiàn)在醫(yī)院里面做器官移植很困難，主要的原因是器官的來源非常短缺。因此，人們想能否用動物的心臟器官來代替人的器官。首先選擇了豬，因為豬的心臟大小和結(jié)構(gòu)與人的心臟非常相似。但是直接放進(jìn)去肯定不行，會產(chǎn)生免疫排斥，沒辦法配合，先不從倫理道德講難以接受，就從免疫學(xué)角度講，也沒法配合和協(xié)調(diào)。通過轉(zhuǎn)基因，改造供體和受體之間的免疫應(yīng)答，一旦建立這樣的中心，就可以源源不斷地為醫(yī)院提供所需的器官。再一個是所謂“生物反應(yīng)器”。通過轉(zhuǎn)基因，可使動物乳腺擠出來的不是牛奶、不是羊奶，而是多種特別有用的藥物，如白蛋白、生長激素、胰島素，血細(xì)胞生成因子等等。也可用雞蛋產(chǎn)生大量的藥物，這就叫生物反應(yīng)器。另外，我要講魚是作發(fā)育、克隆和轉(zhuǎn)基因研究的很好模型材料。比如上面講的原腸化過程，除非解剖懷孕的小白鼠或檢查人工流產(chǎn)的樣品，誰也不可能從正常母體直接進(jìn)行觀察。而魚則不一樣，因為魚的卵體外受精，在水里發(fā)育，在玻璃皿里就可以發(fā)育為小魚苗，在顯微鏡底下隨時可以看到從受精成長為小魚的過程，包括多個內(nèi)臟器官逐次出現(xiàn)的實時的變化，也可以看到發(fā)育受阻胚胎天折的過程?？梢园蜒?xì)胞發(fā)育的有關(guān)基因的調(diào)控元件分離出來，把一個綠色熒光酶基因與它接起來，通過轉(zhuǎn)基因可以在顯微鏡下看到帶綠色熒光的血細(xì)胞是怎樣一個一個形成的，是怎樣從靜止到開始運動的。隨著心臟開始跳動，綠色斑點像小螞蟻一樣排著隊在胚體內(nèi)不停地轉(zhuǎn)動，這是一個可視系統(tǒng)，能夠使我們看到發(fā)育過程中基因是如何工作的。
（此文刊登于2002年2月8日《科學(xué)時報》三版。2001年5月11日至12日，由中國科學(xué)院和北京市人民政府共同主辦，由中國國際貿(mào)易促進(jìn)委北京市分會和科學(xué)時報社承辦的“科學(xué)家新世紀(jì)論壇”在北京人民大會堂開幕。中外著名科學(xué)家路甬祥、arry Kroto(英國薩塞克斯大學(xué)波諾學(xué)家、1996年諾貝爾化學(xué)獎獲得者)、李國杰、李三立、匡廷云、朱作言、徐曉白、白春禮分別就21世紀(jì)科技發(fā)展趨勢、信息科學(xué)技術(shù)、生物科學(xué)技術(shù)、新材料和環(huán)境保護(hù)等專題作精彩演講。）
