奇異的魔法

前言

　　“種瓜得瓜，種豆得豆，”這是婦孺皆知的常識(shí)?？墒?，你曾想過(guò)嗎，種瓜為什么會(huì)得瓜，種豆為什么會(huì)得豆？瓜藤上可不可以結(jié)出豆莢，豆稈上能不能長(zhǎng)出黃瓜？　　在這本書(shū)里，我們將回答這些似乎難于回答的問(wèn)題，一起來(lái)見(jiàn)證現(xiàn)代生物技術(shù)創(chuàng)造的奇跡吧?！　∧敲?，什么是生物工程呢？要弄明白這個(gè)問(wèn)題，首先要知道工程的含義。所謂工程，就是人們應(yīng)用對(duì)大自然某些規(guī)律的認(rèn)識(shí)去改造自然界，使自然界的情況變得更適合人們的需要。比如人們知道了水是從高處流向低處的，水流下來(lái)會(huì)有力量，這個(gè)力量可以用來(lái)發(fā)電，等等。人們利用這些知識(shí)，把山山水水進(jìn)行重新安排，使之更適合人們的需要，這就是水利工程。建筑工程則是人們對(duì)自然界的一些材料，如泥土、石灰、木材、鋼材等性能有了一定的認(rèn)識(shí)之后，將這些建筑材料利用起來(lái)。建設(shè)各式各樣的高樓大廈，使之造福于人類?！　∵^(guò)去，人們一般對(duì)于工程的了解，大多停留在沒(méi)有生命的自然界的一些事物上，生物工程則進(jìn)了一步，從改造沒(méi)有生命的自然界進(jìn)入改造生物界的階段?！　∧承﹦?dòng)物、植物需要改造。有的品種需要改良。人也不是十全十美的。比如我們經(jīng)常看到一種俗稱“洋白人”的人。這種人患了一種遺傳性的分子病——白化癥，很害怕見(jiàn)陽(yáng)光。有些人患一種遺傳性分子病——血友病。這種人不能受傷，受傷出血之后，血液凝固不起來(lái)，很容易因失血過(guò)多而死亡。還有患亨丁頓氏舞蹈癥這種遺傳性分子病的人，一到35歲，準(zhǔn)時(shí)發(fā)病，自己不能控制四肢的動(dòng)作，成天手舞足蹈。色盲、先天性癡呆癥、某些精神分裂癥等大約6600多種疾病，都是遺傳性分子病。遺傳性分子病種類很多，有人統(tǒng)計(jì)。醫(yī)院里的病人中，大約有1／4的人患的是遺傳性分子病?！　∩锛夹g(shù)是生物學(xué)原理和工程技術(shù)手段相結(jié)合，利用有生命物質(zhì)作為手段來(lái)參與改造自然現(xiàn)象的過(guò)程。包括細(xì)胞工程、基因工程、發(fā)酵工程、酶工程、蛋白質(zhì)工程等?！　‖F(xiàn)代生物技術(shù)是在分子生物學(xué)基礎(chǔ)上建立的創(chuàng)造新的生物類型或新的生物機(jī)能的實(shí)用技術(shù)，是現(xiàn)代生物科學(xué)和工程技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物?！　‖F(xiàn)代生物技術(shù)和古老的微生物釀造技術(shù)、近代的發(fā)酵技術(shù)有發(fā)展中的聯(lián)系，但又有質(zhì)的區(qū)別。古老的釀造技術(shù)和近代的發(fā)酵技術(shù)只是利用現(xiàn)有的生物或生物機(jī)能為人類服務(wù)，而現(xiàn)代的生物技術(shù)則是按照人們的意愿和需要?jiǎng)?chuàng)造全新的生物類型和生命機(jī)能，或者改造現(xiàn)有的生物類型和生物機(jī)能，從而造福于人類。　　現(xiàn)代生物技術(shù)是人類在建立實(shí)用生物技術(shù)中從必然王國(guó)走向自由王國(guó)的質(zhì)的飛躍?！　‖F(xiàn)代生物技術(shù)同電子技術(shù)、新材料技術(shù)構(gòu)成新技術(shù)革命的三大主力，將會(huì)給人類社會(huì)生活帶來(lái)深刻的影響。生物技術(shù)正在帶來(lái)一次新的工業(yè)革命，使醫(yī)藥、食品、發(fā)酵、化學(xué)、能源、采礦等工業(yè)部門(mén)的生產(chǎn)效率提高百倍、千倍乃至到萬(wàn)倍。比如應(yīng)用基因工程組建的超級(jí)微生物生產(chǎn)人生長(zhǎng)激素、胰島素、干擾素，都比常法提高效率千倍或萬(wàn)倍。現(xiàn)代生物技術(shù)還將促進(jìn)農(nóng)業(yè)革命。如果實(shí)現(xiàn)了固氮基因向主要糧食作物的轉(zhuǎn)移，不僅糧食可以大幅度增產(chǎn)，成本大幅度降低，而且，傳統(tǒng)的化肥工業(yè)將被改造?，F(xiàn)代生物技術(shù)將使農(nóng)業(yè)育種技術(shù)發(fā)生革命性變化。此外，現(xiàn)代生物技術(shù)將可能解決長(zhǎng)期困擾人類的遺傳疾病、癌癥、心血管疾病等問(wèn)題，為人類提供價(jià)廉質(zhì)高的藥品和營(yíng)養(yǎng)品，如各種激素、疫苗、氨基酸、脂肪酸等。人類應(yīng)用細(xì)胞工程、基因工程等技術(shù)，將可能生產(chǎn)出人類的某些器官、組織，以替代病變的器官、組織。　　世界各國(guó)對(duì)生物工程的發(fā)展都極為重視，全世界已有不少大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)將重點(diǎn)轉(zhuǎn)入現(xiàn)代生物技術(shù)的研究。隨著社會(huì)的發(fā)展，現(xiàn)代生物技術(shù)必將對(duì)人類的生活產(chǎn)生越來(lái)越大的影響。

內(nèi)容概要

　　“種瓜得瓜，種豆得豆，”這是婦孺皆知的常識(shí)?？墒?，你曾想過(guò)嗎，種瓜為什么會(huì)得瓜，種豆為什么會(huì)得豆？瓜藤上可不可以結(jié)出豆莢，豆稈上能不能長(zhǎng)出黃瓜？在這本《奇異的魔法——生物工程》里，編者將回答這些似乎難于回答的問(wèn)題，一起來(lái)見(jiàn)證現(xiàn)代生物技術(shù)創(chuàng)造的奇跡吧。

書(shū)籍目錄

第一章 謎中之謎生命之謎遺傳之謎第二章 文學(xué)家的幻想分身術(shù)換心術(shù)再生術(shù)第三章 科學(xué)家的探索利用遺傳現(xiàn)象的故事達(dá)爾文的假說(shuō)孟德?tīng)柕墓赘欁窊暨z傳密碼的破譯第四章 基因工程“魔法”問(wèn)世緊急呼吁轟動(dòng)世界的成就基因工程的步驟第五章 細(xì)胞工程試管嬰兒女兒國(guó)死牛傳種家畜胚胎移植人工繁殖大熊貓克隆動(dòng)物干細(xì)胞與現(xiàn)代分身術(shù)器官銀行不是夢(mèng)第六章 發(fā)酵工程青霉素傳奇第七章 現(xiàn)代生物技術(shù)與醫(yī)藥疫苗工廠恢復(fù)記憶的激素愿你長(zhǎng)得又高又棒酶工程生物反應(yīng)器第八章 現(xiàn)代生物技術(shù)與農(nóng)業(yè)超級(jí)雜交水稻小黑麥正傳彩色棉花克隆藥用植物克隆花卉植物轉(zhuǎn)基因植物太空育種

章節(jié)摘錄

　　雖然摩爾根找到了神秘的“樂(lè)譜”的下落，但是，探索生命奧秘的行程還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有結(jié)束。染色體是由核酸和蛋白質(zhì)兩種物質(zhì)組成的，那么，核酸和蛋白質(zhì)，到底誰(shuí)是生命之歌的“樂(lè)譜”——基因的“公寓”呢？　　人們最先把注意力集中到蛋白質(zhì)上。蛋白質(zhì)的種類很多，在生命體中幾乎到處可以看它的蹤跡。例如蜘蛛吐的絲，是由纖維蛋白質(zhì)組成的；魚(yú)的鱗和飛禽的羽毛，都含有角蛋白；動(dòng)物的血液中存在著血紅蛋白：人體的抗體、激素和神經(jīng)等，也含有蛋白質(zhì)。在生物體的每一項(xiàng)活動(dòng)中，起催化作用的酶也是蛋白質(zhì)。生物體的一舉一動(dòng)，似乎都是依賴蛋白質(zhì)來(lái)完成的?！　】茖W(xué)家們以為生命的秘密藏在蛋白質(zhì)里，那個(gè)神秘的演奏者一定就“住”在蛋白質(zhì)里。成百上千的科學(xué)家投入了對(duì)蛋白質(zhì)的研究，企圖從蛋白質(zhì)身上揭開(kāi)生命之謎和遺傳之謎。這些研究工作取得了很大的成績(jī)，但是，科學(xué)家們卻不能證實(shí)“基因”就藏在蛋白質(zhì)里?！　∫恍┭芯抗ぷ髡邲Q定另辟蹊徑，他們關(guān)心起組成染色體的另一類物質(zhì)——核酸來(lái)。核酸在生物體中廣泛存在，所有的動(dòng)物、植物、微生物和病毒中都含有核酸?？墒牵怂岜话l(fā)現(xiàn)后卻在很長(zhǎng)一段時(shí)間沒(méi)有引起科學(xué)家多大的重視。直到1944年，美國(guó)科學(xué)家艾弗里在深入研究肺炎雙球菌的時(shí)候，證實(shí)了核酸在遺傳中的關(guān)鍵作用后，核酸才引起了全世界科學(xué)家的極大關(guān)注?！　“ダ镒⒁獾?928年英國(guó)醫(yī)生格里菲思發(fā)現(xiàn)的一件令人驚奇的事實(shí)。格里菲思醫(yī)生將一種有毒的肺炎雙球菌殺死，同一種無(wú)毒的肺炎雙球菌混在一起，注射到小白鼠身上，結(jié)果已經(jīng)殺死的有毒肺炎雙球菌復(fù)活了，使小白鼠致死。艾弗里通過(guò)精密的試驗(yàn)，證實(shí)了能使死菌復(fù)活的物質(zhì)不是蛋白質(zhì)，而是核酸！生命的最大秘密隱藏在核酸之中，核酸是基因的載體；艾弗里和他的同事們找到了打開(kāi)生命迷宮的第三把鑰匙，這是一個(gè)了不起的貢獻(xiàn)。　　在一些科學(xué)家尋找那些神秘的“樂(lè)譜”的時(shí)候，還有一些科學(xué)家在探索另一個(gè)問(wèn)題：生命之歌和遺傳之歌的樂(lè)譜是什么樣兒？音樂(lè)家們憑著七個(gè)音符創(chuàng)作出那么多動(dòng)人的交響樂(lè)，那么多美妙的歌，兒。那么五光十色的生命之歌同音樂(lè)家譜寫(xiě)的交響樂(lè)是否有某些共同的地方呢？科學(xué)家們思索著、實(shí)踐著?！　∽钕绕髨D回答這個(gè)問(wèn)題的是一個(gè)生物學(xué)的“外行”，奧地利出生的著名物理學(xué)家、近代量子力學(xué)的奠基人之一薛定諤。第二次世界大戰(zhàn)中，他從奧地利流亡到英國(guó)?？部赖纳畈](méi)有中斷他的科學(xué)研究。他用一雙善于觀察物質(zhì)微觀世界的慧眼，觀察了千姿百態(tài)的生物界。他對(duì)生物界的遺傳現(xiàn)象感到莫大的興趣。生命體一代接一代地復(fù)制著自己的模型，培育出忠實(shí)于自己形象的新的生命體，這種復(fù)制過(guò)程是那么精確，就像工廠里的工人按照工程師設(shè)計(jì)繪制的藍(lán)圖制造機(jī)器一樣。復(fù)制生命的工程師遵循著一種什么樣的思維規(guī)律在設(shè)計(jì)生命的藍(lán)圖呢？這種規(guī)律能不能為人類認(rèn)識(shí)呢？　　薛定諤想到了電報(bào)。　　1844年5月24日，在美國(guó)華盛頓國(guó)會(huì)大廈的聯(lián)邦最高法院會(huì)議廳里，人們相互低聲地交談著，興奮而又焦急地等待著一個(gè)奇跡的出現(xiàn)。物理學(xué)家莫爾斯萬(wàn)分激動(dòng)，他用顫抖的手撳動(dòng)著發(fā)報(bào)機(jī)的按鍵，把自己發(fā)明的，用“點(diǎn)點(diǎn)，線線”等符合組成的電文，發(fā)往64千米外的巴爾的摩城。那里的收?qǐng)?bào)機(jī)收到了莫爾斯的電碼，按莫爾斯編制的電碼本翻譯出了電文。世界上第一份載著文明信息的電報(bào)誕生了。以后，電報(bào)廣泛應(yīng)用到生活和軍事上。在軍事上，為了保密，人們編制了形形色色的密碼電報(bào)。點(diǎn)、線、兩符合，收?qǐng)?bào)機(jī)里聽(tīng)到的長(zhǎng)、短兩種聲音，竟然能夠傳遞人們十分復(fù)雜的思想，這比音樂(lè)家用七個(gè)音符寫(xiě)樂(lè)譜還要簡(jiǎn)捷得多?！　∧敲?，在生物界，是否也是用某種我們至今還沒(méi)有破譯的密碼在傳遞生命設(shè)計(jì)者的信息呢？薛定諤在《生命是什么》一書(shū)中，作了大膽的預(yù)言：“遺傳物質(zhì)有如莫爾斯電碼的點(diǎn)和線那樣，可取幾種不同的狀態(tài)，像用莫爾斯電碼可以記述所有的語(yǔ)言那樣，狀態(tài)變化的順序大概是表示著生命的密碼文。生命的密碼被復(fù)制，并像拷貝一樣無(wú)誤地傳遞給子孫。”

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