轉(zhuǎn)基因技術,是誕生于1865年的遺傳學結合生物化學導致的分子生物學***的必然結果,是基礎科學的自然應用。
分子生物學誕生于1953年,劍橋大學英國醫(yī)學研究委員會的分子生物學實驗室兩位年輕人,美國的博士后Jim Watson和英國的研究生Francis Crick,確定了DNA的雙螺旋結構。
遺傳工程誕生于1973年,斯坦福大學的Stanley Cohen和舊金山加州大學的Herb Boyer建立了很快為大家常用的重組DNA技術。
抗體已知上百年,對其應用推進很重要的單克隆抗體技術,誕生于1973到1975年:美國芝加哥大學的Schwaber,英國劍橋的Milstein等的工作,大大改進了大量產(chǎn)生特異性的抗體。
生物技術產(chǎn)業(yè),誕生于1976年。年輕的風險投資家Robert A Swanson要求和加州大學教授Boyer談話10分鐘。交談結束3小時后,他們決定創(chuàng)立用重組DNA技術為基礎的公司,Genentech(“基因技術”)從此建立,成為世界第一家生物技術公司,也催生了生物技術產(chǎn)業(yè)。
人工將外源基因?qū)肷,也就是轉(zhuǎn)基因生物,其原理與重組DNA技術同樣,重組DNA是需要導入細菌以便大量生產(chǎn)。1978年,Genentech用此技術,通過轉(zhuǎn)基因的大腸桿菌生產(chǎn)胰島素。所有公司用的大腸桿菌,都是經(jīng)過篩選,不會對人致病。
基因技術使人類可以將特定基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物,用來改進農(nóng)作物的抵抗力(比如抗病蟲害),以便提高產(chǎn)量。這種能抵抗農(nóng)作物病蟲害的基因,其產(chǎn)物對人體完全沒有作用,因為這些轉(zhuǎn)基因產(chǎn)物的靶點只存在于農(nóng)作物的致病害蟲。正如常用的抗生素可以殺死細菌,但對人的細胞毫無作用一樣。在農(nóng)作物轉(zhuǎn)入特定基因,也改善其營養(yǎng)價值(如維生素)。
轉(zhuǎn)基因不僅不污染環(huán)境,而且可以有利環(huán)保。2010年美國科學院報告,農(nóng)作物對病蟲害抵抗力提高,可以減少殺蟲劑的使用。
現(xiàn)代生物技術,主要是指將生物有機體或者生物過程用于農(nóng)業(yè)、藥物、醫(yī)學等。常見的有操縱DNA的基因工程、細胞培養(yǎng)等等。
生物技術的興起,在農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥方面起到了其他技術不可能起的作用。在醫(yī)藥方面,為治療人類疾病、減輕人類痛苦,起了很大作用。基因工程生產(chǎn)胰島素、基因工程生產(chǎn)肝炎疫苗都是直接改善了包括我國在內(nèi)的全世界人民健康的藥物。單克隆抗體治療疾病,包括一些腫瘤,產(chǎn)生了傳統(tǒng)化學藥物不能達到的療效。
基因技術和抗體技術等現(xiàn)代生物技術導致美國生物技術產(chǎn)業(yè)的起飛。1970年到1980年,很多美國大學教授,除了發(fā)明和應用DNA相關技術外,紛紛在校外開公司。麻省理工學院的教授諾獎得主Sharp和哈佛大學諾獎得主Gilbert1978年成立Biogen(“生物基因”);哈佛的兩位教授 Maniatis和Ptashne創(chuàng)立了Genetics Institute, Inc(遺傳研究所有限公司)。
生物技術利潤遠高于人們熟知的信息產(chǎn)業(yè),繁榮了經(jīng)濟。2009年全球十大藥物中,5個是生物技術藥物。1980年成立的生物技術公司Amgen目前是全球最大的生物技術公司,其2010年產(chǎn)值為151億美元,它投入研發(fā)的年度經(jīng)費為29億美元,可能超過中國全國投入生物研究的經(jīng)費。Genentech于2009年被Roche 藥廠以468億美元收購。
近40年來,一大批基因技術相關公司成立,一些大藥廠、農(nóng)業(yè)技術公司其后也通過并購和建立自己的基因技術部門。不可想象,現(xiàn)代醫(yī)藥、農(nóng)林產(chǎn)業(yè)發(fā)展能夠離開基因技術的應用。
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