饶毅:转基因是现代科技的必然新知

2011-7-18 07:56 来源: 人民日报
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  转基因技术,是诞生于1865年的遗传学结合生物化学导致的分子生物学革命的必然结果,是基础科学的自然应用。

  分子生物学诞生于1953年,剑桥大学英国医学研究委员会的分子生物学实验室两位年轻人,美国的博士后Jim Watson和英国的研究生Francis Crick,确定了DNA的双螺旋结构。

  遗传工程诞生于1973年,斯坦福大学的Stanley Cohen和旧金山加州大学的Herb Boyer建立了很快为大家常用的重组DNA技术。

  抗体已知上百年,对其应用推进很重要的单克隆抗体技术,诞生于1973到1975年:美国芝加哥大学的Schwaber,英国剑桥的Milstein等的工作,大大改进了大量产生特异性的抗体。

  生物技术产业,诞生于1976年。年轻的风险投资家Robert A Swanson要求和加州大学教授Boyer谈话10分钟。交谈结束3小时后,他们决定创立用重组DNA技术为基础的公司,Genentech(“基因技术”)从此建立,成为世界第一家生物技术公司,也催生了生物技术产业。

  人工将外源基因导入生物,也就是转基因生物,其原理与重组DNA技术同样,重组DNA是需要导入细菌以便大量生产。1978年,Genentech用此技术,通过转基因的大肠杆菌生产胰岛素。所有公司用的大肠杆菌,都是经过筛选,不会对人致病。

  基因技术使人类可以将特定基因转入农作物,用来改进农作物的抵抗力(比如抗病虫害),以便提高产量。这种能抵抗农作物病虫害的基因,其产物对人体完全没有作用,因为这些转基因产物的靶点只存在于农作物的致病害虫。正如常用的抗生素可以杀死细菌,但对人的细胞毫无作用一样。在农作物转入特定基因,也改善其营养价值(如维生素)。

  转基因不仅不污染环境,而且可以有利环保。2010年美国科学院报告,农作物对病虫害抵抗力提高,可以减少杀虫剂的使用。

  现代生物技术,主要是指将生物有机体或者生物过程用于农业、药物、医学等。常见的有操纵DNA的基因工程、细胞培养等等。

  生物技术的兴起,在农业和医药方面起到了其他技术不可能起的作用。在医药方面,为治疗人类疾病、减轻人类痛苦,起了很大作用。基因工程生产胰岛素、基因工程生产肝炎疫苗都是直接改善了包括我国在内的全世界人民健康的药物。单克隆抗体治疗疾病,包括一些肿瘤,产生了传统化学药物不能达到的疗效。

  基因技术和抗体技术等现代生物技术导致美国生物技术产业的起飞。1970年到1980年,很多美国大学教授,除了发明和应用DNA相关技术外,纷纷在校外开公司。麻省理工学院的教授诺奖得主Sharp和哈佛大学诺奖得主Gilbert1978年成立Biogen(“生物基因”);哈佛的两位教授Maniatis和Ptashne创立了Genetics Institute, Inc(遗传研究所有限公司)。

  生物技术利润远高于人们熟知的信息产业,繁荣了经济。2009年全球十大药物中,5个是生物技术药物。1980年成立的生物技术公司Amgen目前是全球最大的生物技术公司,其2010年产值为151亿美元,它投入研发的年度经费为29亿美元,可能超过中国全国投入生物研究的经费。Genentech于2009年被Roche药厂以468亿美元收购。

  近40年来,一大批基因技术相关公司成立,一些大药厂、农业技术公司其后也通过并购和建立自己的基因技术部门。不可想象,现代医药、农林产业发展能够离开基因技术的应用。