基因工程与环境保护

基因工程的方法可以用于环境监测基因工程还可以用于被污染环境的净化。造成环境污染的农药，并试图通过基因工程的方法回收和利用工业废物。凡此种种，都是一些可望取得成功和发展前景十分光明的研究课题。

(1)在工业上，由于用微生物进行发酵生产要比在大田中进行农牧业生产具有许多优越性，因而它已成为农牧业发展的一个远景方向。而要实现这一目标，基因工程将是最有效的手段。例如，有人设想并正在试验将抗生素生产菌放线菌或霉菌的有关遗传基因转移至发酵时间更短、更易于培养的细菌细胞中;将动物或人产胰岛素的遗传基因转移至酵母或细菌的细胞中;将家蚕产丝蛋白的基因引入细菌细胞中;把人或动物产抗体、干扰素、激素或白细胞介素等的基因转移至细菌细胞中;把不同病毒的表面抗原基因转移到细菌细胞中以生产各种疫苗;用基因工程手段提高各种氨基酸发酵菌的产量;构建分解纤维素或木质素以生产重要代谢产物的工程菌;用基因重组技术培育工业和医用酶制剂等高产菌的工作等。

这类工作如获成功，其经济效益将是十分显著的。例如，目前用100000克胰脏只能提取3～4克胰岛素，而用“工程菌”进行发酵生产，则只要用几升发酵液就可取得同样数量的产品。1978年，美国有两个实验室合作，使E. coli产生大白鼠胰岛素的研究已获成功。接着，又报道了通过基因工程使E. coli合成人胰岛素实验成功的消息。他们在实验室中曾将人胰岛素A、B两链的人工合成基因分别组合到E.coli的不同质粒上，然后再转移至菌体内。这种重组质粒可在E. coli细胞内进行正常的复制和表达，从而使带有A、B链基因的“工程菌”菌株分别产生人胰岛素的A、B链，然后再用人为的方法，在体外通过二硫键使这两条链连接成有活性的人胰岛素。另外，在1977年，国外已利用基因工程技术，使E. coli生产出一种名为生长激素释放因子“SRIH”的动物激素(一种十四肽，能抑制其他激素的释放和治疗糖尿病等)，它原来要从羊的脑下垂体中提取，宰50万头羊也只能提取5毫克的产品，而现在只要用10升发酵液就可获得同样的产量。

近年来，应用遗传工程获得这类产品的例子正与日俱增，尤其是多肽类物质，如脑啡肽(大脑中的镇痛物质)、卵清蛋白(即“OV”，389肽)、干扰素(用于治疗病毒性感染)、胸腺素α-1(有免疫援助因子的作用，可治疗癌症)、乙型肝炎疫苗和口蹄疫病毒疫苗等。我国学者也急起直追，在脑啡肽、α-干扰素、γ-干扰素、人生长激素、乙型肝炎疫苗、含乙肝表面抗原基因的牛痘病毒株以及青霉素酰化酶等的基因工程研究中，取得了一系列令人鼓舞的成果。

(2)在农业上，基因工程的应用也十分广阔。几个主要的应用领域包括:

①将固氮菌的固氮基因转移到生长在重要作物的根际微生物或致瘤微生物中去，或是干脆将它引入到这类作物的细胞中，以获得能独立固氮的新型作物品种。根据估算，利用前一方法，其研究经费仅及通过常规方法发展氮肥工业以达到同样效果的1/200～1/2000;而后一途径则更省事，其成本还不到上述的1/2000;

②将木质素分解酶的基因或纤维素分解酶的基因重组到酵母菌内，使酵母菌能充分利用稻草、木屑等地球上贮量极大并可永续利用的廉价原料来直接生产酒精，并可望为人类开辟一个取之不尽的新能源和化工原料来源;

③改良和培育农作物和家畜、家禽新品种，包括提高光合作用效率以及各种抗性基因工程(植物的抗盐、抗旱、抗病基因以及鱼的抗冻蛋白基因)等。

世界各国对转基因生物及其产品管理的出发点，基本上都是在保障人类健康。农业生产和环境安全的同时，促进其发展，使之为人类创造最大的利益。

对于转基因技术的发展，我国政府一方面采取措施，鼓励、支持、推动国际国内的研究开发，反对借口生物安全限制生物技术的发展或构筑贸易壁垒;另一方面，对生物安全问题的广泛性、潜在性、长期性、严重性予以高度重视，坚决反对单纯追求商业利益、局部利益的行为，同时充分考虑伦理、宗教等诸多社会经济因素，以对全人类和子孙后代长远利益负责的态度做好生物安全管理工作。