《生態(tài)與環(huán)境》配套PPT電子課件
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第第12講講 生命科學(xué)與仿生學(xué)生命科學(xué)與仿生學(xué)沈沈 顯顯 生生中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、仿生學(xué)的概念一、仿生學(xué)的概念二、仿生學(xué)與我們的生活二、仿生學(xué)與我們的生活三、生命現(xiàn)象將帶來(lái)無(wú)窮的啟示三、生命現(xiàn)象將帶來(lái)無(wú)窮的啟示 一一、仿生學(xué)的概念、仿生學(xué)的概念仿生學(xué)仿生學(xué)(Bionics)1960年由美國(guó)科學(xué)家提出年由美國(guó)科學(xué)家提出,是研究是研究生物系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能和機(jī)理,為工程技術(shù)提供生物系統(tǒng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)、功能和機(jī)理,為工程技術(shù)提供新的設(shè)計(jì)思想及工作原理的科學(xué)。新的設(shè)計(jì)思想及工作原理的科學(xué)。德國(guó)著名設(shè)計(jì)大師路易吉德國(guó)著名設(shè)計(jì)大師路易吉科拉尼曾說(shuō):科拉尼曾說(shuō):“設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)應(yīng)來(lái)自誕生于大自然的生命所呈現(xiàn)的真理之中的基礎(chǔ)應(yīng)來(lái)自誕生于大自然的生命所呈現(xiàn)的真理之中”。所以說(shuō),仿生學(xué)是學(xué)習(xí)自然界的現(xiàn)象作為技術(shù)創(chuàng)。所以說(shuō),仿生學(xué)是學(xué)習(xí)自然界的現(xiàn)象作為技術(shù)創(chuàng)新的模式。新的模式。仿生學(xué)的特點(diǎn)仿生學(xué)的特點(diǎn)仿生學(xué)屬于生物科學(xué)與技術(shù)科學(xué)之間的仿生學(xué)屬于生物科學(xué)與技術(shù)科學(xué)之間的邊邊緣學(xué)科緣學(xué)科,涵蓋生物學(xué)、生物電子學(xué)、生物傳感,涵蓋生物學(xué)、生物電子學(xué)、生物傳感器、生物仿真材料、物理學(xué)、控制論、工程學(xué)、器、生物仿真材料、物理學(xué)、控制論、工程學(xué)、生物物理學(xué)、生物電機(jī)和生物大分子的自裝配生物物理學(xué)、生物電機(jī)和生物大分子的自裝配等的一門(mén)交叉學(xué)科。等的一門(mén)交叉學(xué)科。仿生技術(shù)通過(guò)對(duì)各種生物系統(tǒng)所具有的功仿生技術(shù)通過(guò)對(duì)各種生物系統(tǒng)所具有的功能原理和作用機(jī)理作為生物模型進(jìn)行研究,最能原理和作用機(jī)理作為生物模型進(jìn)行研究,最后實(shí)現(xiàn)新的技術(shù)設(shè)計(jì)并制造出更好的新型儀器、后實(shí)現(xiàn)新的技術(shù)設(shè)計(jì)并制造出更好的新型儀器、機(jī)械等。機(jī)械等。仿生學(xué)研究范圍劃分方法(仿生學(xué)研究范圍劃分方法(1 1)結(jié)構(gòu)與材料;結(jié)構(gòu)與材料;機(jī)理與能量;機(jī)理與能量;行為與控制;行為與控制;信息傳遞與傳感器;信息傳遞與傳感器;生殖與生命活動(dòng)。生殖與生命活動(dòng)。仿生學(xué)研究范圍劃分方法(2)材料仿生學(xué)材料仿生學(xué)信息仿生學(xué)信息仿生學(xué)控制仿生學(xué)控制仿生學(xué)力學(xué)仿生學(xué)力學(xué)仿生學(xué)化學(xué)仿生學(xué)化學(xué)仿生學(xué)醫(yī)學(xué)仿生學(xué)醫(yī)學(xué)仿生學(xué)二、仿生學(xué)與我們的生活二、仿生學(xué)與我們的生活生命科學(xué)研究的對(duì)象有許多層次;生命科學(xué)研究的對(duì)象有許多層次;不同的生命層次、不同的生物體,都充滿了無(wú)窮奧不同的生命層次、不同的生物體,都充滿了無(wú)窮奧秘,是仿生學(xué)創(chuàng)新的源泉;秘,是仿生學(xué)創(chuàng)新的源泉;長(zhǎng)期以來(lái),人們從生物界獲得了許多關(guān)于工程的、長(zhǎng)期以來(lái),人們從生物界獲得了許多關(guān)于工程的、機(jī)械的、建筑的、儀器的等原理,推動(dòng)了社會(huì)發(fā)展。機(jī)械的、建筑的、儀器的等原理,推動(dòng)了社會(huì)發(fā)展。鋸子的發(fā)明來(lái)自于芒(Miscanthus)的葉片1、仿生學(xué)的常見(jiàn)例子仿生學(xué)的常見(jiàn)例子在古代:魯班根據(jù)茅草葉片發(fā)明了鋸子;在古代:魯班根據(jù)茅草葉片發(fā)明了鋸子;鋸子的演變與革新鋸子的演變與革新古人以古人以“出污泥而不染出污泥而不染”的高貴品格來(lái)稱(chēng)贊荷花。的高貴品格來(lái)稱(chēng)贊荷花。德國(guó)波恩大學(xué)科研人員研究蓮花的德國(guó)波恩大學(xué)科研人員研究蓮花的荷葉的納米結(jié)構(gòu),通荷葉的納米結(jié)構(gòu),通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn),其表面有許多微小顆粒,從而發(fā)明了無(wú)需過(guò)觀察發(fā)現(xiàn),其表面有許多微小顆粒,從而發(fā)明了無(wú)需擦洗的擦洗的“自?xún)舨Aё詢(xún)舨AА焙秃汀白詢(xún)羯鬃詢(xún)羯住?。Lotus-effect 給我們帶來(lái)了很大的啟示與思考。給我們帶來(lái)了很大的啟示與思考。2、神奇的蓮(荷葉)、神奇的蓮(荷葉)3、來(lái)自蜂巢的發(fā)明、來(lái)自蜂巢的發(fā)明六邊形的穩(wěn)定性六邊形的穩(wěn)定性斯洛文尼亞仿蜂巢建筑斯洛文尼亞仿蜂巢建筑建筑公司Ofis從蜂巢身上獲得靈感,為低收入家庭設(shè)計(jì)出圖片中展示的住宅,既可在最大程度上做到保護(hù)隱私,同時(shí)又極具美感。蜂巢與龜殼蜂巢與龜殼2002年,德國(guó)米勒年,德國(guó)米勒(Mieles)公司生產(chǎn)出新型的洗衣公司生產(chǎn)出新型的洗衣機(jī),機(jī)桶的內(nèi)壁采用蜂巢和龜背的結(jié)構(gòu),這種洗衣機(jī),機(jī)桶的內(nèi)壁采用蜂巢和龜背的結(jié)構(gòu),這種洗衣機(jī)具良好的工作原理和性能,不損傷衣服。這必將機(jī)具良好的工作原理和性能,不損傷衣服。這必將沖擊現(xiàn)在的洗衣機(jī)市場(chǎng)。沖擊現(xiàn)在的洗衣機(jī)市場(chǎng)。2011年,Resilient技術(shù)公司和威斯康星州大學(xué)麥迪遜分校聚合體工程學(xué)中心的開(kāi)發(fā)人員設(shè)計(jì)了模仿蜂巢結(jié)構(gòu)的輪胎。不會(huì)漏氣的仿蜂巢輪胎不會(huì)漏氣的仿蜂巢輪胎4、生物生物“冷光冷光”的開(kāi)發(fā)的開(kāi)發(fā)細(xì)菌、真菌、蠕蟲(chóng)、軟體動(dòng)物、甲殼動(dòng)物、昆蟲(chóng)和魚(yú)類(lèi)等,產(chǎn)生的光都不產(chǎn)生熱,稱(chēng)為“冷光”。螢火蟲(chóng)的發(fā)光器位于腹部,由發(fā)光層、透明層和反射層三部分組成。發(fā)光細(xì)胞含有熒光素和熒光酶兩種物質(zhì)。在熒光酶的作用下,熒光素在細(xì)胞內(nèi)水分的參與下,與氧化合便發(fā)出熒光,實(shí)質(zhì)上是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成光能的過(guò)程。生物生物“冷光冷光”的開(kāi)發(fā)(續(xù))的開(kāi)發(fā)(續(xù))除了開(kāi)發(fā)出日光燈和LED(light emitting diode)燈外,科學(xué)家已經(jīng)從螢火蟲(chóng)的發(fā)光器中分離出了純熒光素,后來(lái)又分離出了熒光酶,并用化學(xué)方法可人工合成了熒光素?,F(xiàn)在,由熒光素?zé)晒馑?、熒光酶熒光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水水混合而成的生物光源,可在充滿爆炸性瓦斯的礦井中當(dāng)閃光燈。5、超級(jí)彩屏、超級(jí)彩屏蝴蝶的翅膀蝴蝶的翅膀蝴蝶的翅膀五彩繽紛,在不同的光線下都能夠顯示顏蝴蝶的翅膀五彩繽紛,在不同的光線下都能夠顯示顏色;通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),在翅膀的內(nèi)部有許多扁圓的腔,色;通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),在翅膀的內(nèi)部有許多扁圓的腔,正是這種結(jié)構(gòu)保證了全方位的反射。正是這種結(jié)構(gòu)保證了全方位的反射。美國(guó)人已經(jīng)制造出了美國(guó)人已經(jīng)制造出了10X10cm2的顯示屏,如果再擴(kuò)的顯示屏,如果再擴(kuò)大,應(yīng)用到彩色電視上,將是一場(chǎng)革命。大,應(yīng)用到彩色電視上,將是一場(chǎng)革命。仿蝴蝶翅膀仿蝴蝶翅膀Mirasol顯示屏顯示屏Mirasol的低電壓顯示屏能耗低,是取代手機(jī)、平板電腦和電子閱讀器等設(shè)備所采用的電子墨水的一個(gè)理想替代品,其設(shè)計(jì)靈感來(lái)自于蝴蝶翅膀。它采用兩個(gè)玻璃面板和微型鏡子,能夠?qū)㈩伾瓷涞狡聊簧?。這也就意味著顯示屏能夠在強(qiáng)烈的陽(yáng)光照射下顯示出鮮艷的色彩,使其在陽(yáng)光下更容易觀看。Mirasol顯示屏利用環(huán)境中的自然光線而不是人造照明。Mirasol顯示屏顯示屏仿蝴蝶翅膀太陽(yáng)能電池板仿蝴蝶翅膀太陽(yáng)能電池板2009年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蝴蝶翅膀上的鱗片能夠充當(dāng)天然的太陽(yáng)能收集器,可以極高的效率吸收陽(yáng)光。研究人員利用從蝴蝶翅膀身上獲得的靈感,提高染料敏化太陽(yáng)能電池收集陽(yáng)光的能力。6、模仿壁虎的攀爬能力、模仿壁虎的攀爬能力壁虎可以攀爬垂直的玻璃幕墻,美國(guó)加州大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn),它的一只足具50萬(wàn)枚剛毛,每個(gè)毛具上百個(gè)勺形襯墊,是利用分子間范德華引力起作用的。美國(guó)戴頓大學(xué)(2011):(a)壁虎腳的電子顯微鏡放大照片;(b)碳納米管陣列的電子顯微鏡放大照片;(c)一個(gè)(44)平方毫米的碳納米管陣列自吸附在垂直玻璃的表面上懸掛一瓶約650克的瓶裝可樂(lè)飲料;(d)一個(gè)(44)平方毫米的碳納米管陣列自吸附在垂直的砂紙表面上懸掛一個(gè)金屬鋼圈。碳納米管仿生壁虎腳打造蜘蛛人碳納米管仿生壁虎腳打造蜘蛛人英國(guó)英國(guó)BAE公司模仿壁公司模仿壁虎腳的攀爬機(jī)器人虎腳的攀爬機(jī)器人7、其他案例、其他案例(1)AMC輪胎的誕生輪胎的誕生 貓?jiān)诒寂苤型蝗煌V箷r(shí),不會(huì)隨慣性向前滑行。貓?jiān)诒寂苤型蝗煌V箷r(shí),不會(huì)隨慣性向前滑行。原因是具可變的肉墊。原因是具可變的肉墊。蜘蛛網(wǎng)的柔順性,保證某一點(diǎn)受力后,將力均蜘蛛網(wǎng)的柔順性,保證某一點(diǎn)受力后,將力均勻地分散到其他處。勻地分散到其他處。采用肉墊和蛛網(wǎng)原理研發(fā)的采用肉墊和蛛網(wǎng)原理研發(fā)的AMC輪胎具有彈性,輪胎具有彈性,把剎車(chē)距離有把剎車(chē)距離有18米減到米減到9米,其意義重大。米,其意義重大。(2)毛細(xì)管蓄電池 動(dòng)物的肺和植物的葉,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)都有復(fù)雜動(dòng)物的肺和植物的葉,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)都有復(fù)雜的管狀結(jié)構(gòu),才保證了生物功能的高效率。的管狀結(jié)構(gòu),才保證了生物功能的高效率。傳統(tǒng)的蓄電池,采用了插入式正負(fù)電極,電傳統(tǒng)的蓄電池,采用了插入式正負(fù)電極,電棒太粗,接觸面積小。改為毛細(xì)管狀結(jié)構(gòu),大大棒太粗,接觸面積小。改為毛細(xì)管狀結(jié)構(gòu),大大提高了蓄電池的性能。提高了蓄電池的性能。英國(guó)英國(guó)FMC公司根據(jù)動(dòng)物肺和植物葉片呼吸的原理,生公司根據(jù)動(dòng)物肺和植物葉片呼吸的原理,生產(chǎn)出毛細(xì)管裝置的蓄電池,使得電池效率提高產(chǎn)出毛細(xì)管裝置的蓄電池,使得電池效率提高16%。(3)基因工程生產(chǎn)胭脂樹(shù)橙)基因工程生產(chǎn)胭脂樹(shù)橙胭脂樹(shù)橙是由紅木(Bixa orellana)產(chǎn)生的樹(shù)脂,用于食品和化妝品的植物原料。發(fā)現(xiàn)由3個(gè)基因控制其合成,并且知道番茄紅素是其合成前體,目前已經(jīng)將基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌,工業(yè)化生產(chǎn)胭脂樹(shù)橙。將來(lái)希望將基因轉(zhuǎn)入番茄中,可更加快捷地生產(chǎn)。一位設(shè)計(jì)師根據(jù)甲蟲(chóng)創(chuàng)造性地提出了從霧氣中獲取水的想法。一位設(shè)計(jì)師根據(jù)甲蟲(chóng)創(chuàng)造性地提出了從霧氣中獲取水的想法?!奥端畮?kù)露水庫(kù)”水壺水壺模擬甲蟲(chóng)霧中取水的方式,水壺背部的脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)能夠收集露水。模擬甲蟲(chóng)霧中取水的方式,水壺背部的脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)能夠收集露水。(4)模仿甲蟲(chóng))模仿甲蟲(chóng)(5)生物結(jié)構(gòu)構(gòu)件的模擬)生物結(jié)構(gòu)構(gòu)件的模擬 單子葉植物禾本科的莖部是維管狀結(jié)構(gòu),其截面大多是空心的。支持人體承重和運(yùn)動(dòng)的骨骼,其截面上密實(shí)的骨質(zhì)分布在四周,而柔軟的骨髓充滿內(nèi)腔。在建筑結(jié)構(gòu)中常被采用的空心樓板、箱形大梁、工形截面鈑梁以及折板結(jié)構(gòu)、空間薄壁結(jié)構(gòu)等都是根據(jù)生生物結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)明物結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)明的。(6 6)模仿人工生物系統(tǒng))模仿人工生物系統(tǒng)(artificial artificial biosystembiosystem)人工生物系統(tǒng)模擬發(fā)生在不同層次上:人工生物系統(tǒng)模擬發(fā)生在不同層次上:根據(jù)自然重組、基因轉(zhuǎn)移,模仿了人工基因重組、轉(zhuǎn)基因技根據(jù)自然重組、基因轉(zhuǎn)移,模仿了人工基因重組、轉(zhuǎn)基因技術(shù);術(shù);根據(jù)天然藥物分子,模仿生物大分子的人工合成;根據(jù)天然藥物分子,模仿生物大分子的人工合成;根據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù),模擬生物計(jì)算機(jī)(根據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù),模擬生物計(jì)算機(jī)(bio computation)、)、DNADNA計(jì)算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、3D3D打印機(jī)(打印機(jī)(4 4核酸或核酸或2020種氨基酸),已經(jīng)出種氨基酸),已經(jīng)出現(xiàn)現(xiàn)4D4D打?。淮蛴。桓鶕?jù)條形碼技術(shù),發(fā)明了根據(jù)條形碼技術(shù),發(fā)明了DNADNA條形碼(條形碼(DNA-coding)。)。生物傳感器生物傳感器生物傳感器是利用待測(cè)分析物與生物物質(zhì)產(chǎn)生的特異反應(yīng),將生物傳感器是利用待測(cè)分析物與生物物質(zhì)產(chǎn)生的特異反應(yīng),將反應(yīng)所產(chǎn)生的特性,配合光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)等相對(duì)應(yīng)的反應(yīng)所產(chǎn)生的特性,配合光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)等相對(duì)應(yīng)的換能器,將反應(yīng)轉(zhuǎn)換成可處理的訊號(hào)輸出。生物傳感器的基本換能器,將反應(yīng)轉(zhuǎn)換成可處理的訊號(hào)輸出。生物傳感器的基本結(jié)構(gòu)包括:生物物質(zhì)層、換能器、訊號(hào)處理系統(tǒng)、訊號(hào)輸出系結(jié)構(gòu)包括:生物物質(zhì)層、換能器、訊號(hào)處理系統(tǒng)、訊號(hào)輸出系統(tǒng)。根據(jù)感測(cè)物質(zhì)的種類(lèi),生物傳感器可分為:酵素傳感器、統(tǒng)。根據(jù)感測(cè)物質(zhì)的種類(lèi),生物傳感器可分為:酵素傳感器、免疫傳感器、受體傳感器、微生物傳感器及核酸傳感器等。酶免疫傳感器、受體傳感器、微生物傳感器及核酸傳感器等。酶?jìng)鞲衅饕延袀鞲衅饕延?030多種,免疫傳感器、微生物傳感器多種,免疫傳感器、微生物傳感器(微生物電極微生物電極)也在商品化。酶?jìng)鞲衅骺煽焖贉y(cè)定人體內(nèi)血糖、膽固醇的變化。也在商品化。酶?jìng)鞲衅骺煽焖贉y(cè)定人體內(nèi)血糖、膽固醇的變化。生物芯片生物芯片生物芯片,按功能可分為微陣列芯片與微流體芯片兩大類(lèi)。微生物芯片,按功能可分為微陣列芯片與微流體芯片兩大類(lèi)。微陣列晶片主要用于樣品分析、檢測(cè),其與一般半導(dǎo)體芯片不同陣列晶片主要用于樣品分析、檢測(cè),其與一般半導(dǎo)體芯片不同的是微陣列晶片缺少整合性電子電路和組件,但作用原理大同的是微陣列晶片缺少整合性電子電路和組件,但作用原理大同小異。事實(shí)上,微陣列芯片是將成千上萬(wàn)的微型生物傳感器有小異。事實(shí)上,微陣列芯片是將成千上萬(wàn)的微型生物傳感器有如數(shù)組般排列在不同材質(zhì)的載體上如數(shù)組般排列在不同材質(zhì)的載體上(如玻璃、尼龍、硅芯片或如玻璃、尼龍、硅芯片或塑料等塑料等),借助生物傳感器上的生物探針與樣品中的特定對(duì)象,借助生物傳感器上的生物探針與樣品中的特定對(duì)象進(jìn)行生化反應(yīng),再經(jīng)換能器將反應(yīng)結(jié)果轉(zhuǎn)換成訊號(hào)輸出。進(jìn)行生化反應(yīng),再經(jīng)換能器將反應(yīng)結(jié)果轉(zhuǎn)換成訊號(hào)輸出。世界上第一款機(jī)器蒼蠅世界上第一款機(jī)器蒼蠅美國(guó)哈佛大學(xué)美國(guó)哈佛大學(xué)20132013年年5 5月月2 2日宣布,他們經(jīng)過(guò)十多年研制,終日宣布,他們經(jīng)過(guò)十多年研制,終于開(kāi)發(fā)出世界上第一款機(jī)器蒼蠅。于開(kāi)發(fā)出世界上第一款機(jī)器蒼蠅。哈佛大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)稱(chēng),受益于在材料和加工技術(shù)的突破,哈佛大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)稱(chēng),受益于在材料和加工技術(shù)的突破,他們開(kāi)發(fā)出了第一種能夠像真蒼蠅一樣飛行的機(jī)器蒼蠅。機(jī)他們開(kāi)發(fā)出了第一種能夠像真蒼蠅一樣飛行的機(jī)器蒼蠅。機(jī)器蒼蠅主體用碳纖維制成,體重只有器蒼蠅主體用碳纖維制成,體重只有8080毫克,翼展毫克,翼展3 3厘米。飛厘米。飛行時(shí),它每秒振翅行時(shí),它每秒振翅120120次,頻率幾乎接近真蒼蠅,快得肉眼根次,頻率幾乎接近真蒼蠅,快得肉眼根本無(wú)法看清,它還能在空中盤(pán)旋并沿著預(yù)先設(shè)好的路線加速本無(wú)法看清,它還能在空中盤(pán)旋并沿著預(yù)先設(shè)好的路線加速飛行。飛行。三、生命現(xiàn)象將帶來(lái)無(wú)窮的啟示三、生命現(xiàn)象將帶來(lái)無(wú)窮的啟示生命世界是復(fù)雜而神奇的;生命世界是復(fù)雜而神奇的;生命的形態(tài)和結(jié)構(gòu)是極其多樣的;生命的形態(tài)和結(jié)構(gòu)是極其多樣的;生物多樣性的進(jìn)化是大自然選擇的結(jié)果,生物多樣性的進(jìn)化是大自然選擇的結(jié)果,復(fù)雜的復(fù)雜的生命形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能將帶給我們無(wú)窮的啟示。生命形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能將帶給我們無(wú)窮的啟示。血紅蟲(chóng)(血紅蟲(chóng)(Glyxera)的啟示的啟示搖蚊的幼蟲(chóng)搖蚊的幼蟲(chóng)-血紅蟲(chóng)血紅蟲(chóng)8-10cm 8-10cm 長(zhǎng),在口的周?chē)L(zhǎng)長(zhǎng),在口的周?chē)L(zhǎng)4 4個(gè)針刺,個(gè)針刺,刺端有孔,釋放毒液。研究人員在蟲(chóng)體內(nèi)沒(méi)有找到具毒的刺端有孔,釋放毒液。研究人員在蟲(chóng)體內(nèi)沒(méi)有找到具毒的物質(zhì)。通過(guò)研究,發(fā)現(xiàn)針刺是有物質(zhì)。通過(guò)研究,發(fā)現(xiàn)針刺是有CuCu和蛋白質(zhì)組成的。血液和蛋白質(zhì)組成的。血液中的中的“毒物毒物”是半成品,只有到了刺管中,經(jīng)過(guò)是半成品,只有到了刺管中,經(jīng)過(guò)CuCu的催化的催化后才變得有毒。這對(duì)于后才變得有毒。這對(duì)于“吃藥吃藥”后如何作用靶目標(biāo),值得后如何作用靶目標(biāo),值得借鑒。借鑒。白蟻的白蟻的“鋼牙鋼牙”是如何形成的?是如何形成的?白蟻不僅啃木頭,而且可以咬斷電白蟻不僅啃木頭,而且可以咬斷電纜和鋼纜,破壞力極強(qiáng)。纜和鋼纜,破壞力極強(qiáng)。研究發(fā)現(xiàn),白蟻的大牙是有研究發(fā)現(xiàn),白蟻的大牙是有Si和蛋和蛋白質(zhì)組成的,其硬度可超過(guò)金剛石,白質(zhì)組成的,其硬度可超過(guò)金剛石,是鋼材的數(shù)十倍。如果研究清楚白是鋼材的數(shù)十倍。如果研究清楚白蟻牙齒的生長(zhǎng)機(jī)理,人工合成蟻牙齒的生長(zhǎng)機(jī)理,人工合成“鋼鋼牙牙”,對(duì)于航天和軍事工業(yè),意義,對(duì)于航天和軍事工業(yè),意義重大。重大。例例1:利用植物花粉構(gòu)建識(shí)別系統(tǒng):利用植物花粉構(gòu)建識(shí)別系統(tǒng)利用植物花粉制作識(shí)別系統(tǒng)的可靠性如下利用植物花粉制作識(shí)別系統(tǒng)的可靠性如下:植物花粉具有穩(wěn)定的遺傳特征;植物花粉具有穩(wěn)定的遺傳特征;植物花粉具有固定形態(tài);植物花粉具有固定形態(tài);植物花粉可長(zhǎng)期保存;植物花粉可長(zhǎng)期保存;植物花粉取材方便;植物花粉取材方便;植物花粉多樣性巨大。植物花粉多樣性巨大。利用植物花粉可構(gòu)建利用植物花粉可構(gòu)建3維識(shí)別系統(tǒng)維識(shí)別系統(tǒng)例例2:葉片背面形態(tài)結(jié)構(gòu)制作識(shí)別系統(tǒng):葉片背面形態(tài)結(jié)構(gòu)制作識(shí)別系統(tǒng)利用葉片背面特征制作識(shí)別系統(tǒng)的可靠性:利用葉片背面特征制作識(shí)別系統(tǒng)的可靠性:葉片具有穩(wěn)定的遺傳特征;葉片具有穩(wěn)定的遺傳特征;葉片具有固定形態(tài);葉片具有固定形態(tài);葉片可長(zhǎng)期保存;葉片可長(zhǎng)期保存;葉片取材方便;葉片取材方便;葉片多樣性巨大。葉片多樣性巨大。小麥葉片小麥葉片例例3:王蓮葉片給我們的啟示:王蓮葉片給我們的啟示“簡(jiǎn)便的浮橋簡(jiǎn)便的浮橋”動(dòng)物飛行的進(jìn)化與仿生學(xué)動(dòng)物飛行的進(jìn)化與仿生學(xué)首先學(xué)會(huì)飛行的是昆蟲(chóng);首先學(xué)會(huì)飛行的是昆蟲(chóng);飛行高手是蝙蝠。人類(lèi)根據(jù)飛行高手是蝙蝠。人類(lèi)根據(jù)鳥(niǎo)類(lèi)飛行原理發(fā)明了飛機(jī),鳥(niǎo)類(lèi)飛行原理發(fā)明了飛機(jī),但想模仿蝙蝠還是相當(dāng)難的。但想模仿蝙蝠還是相當(dāng)難的。例例4:麥芒的單向運(yùn)動(dòng)機(jī)理:麥芒的單向運(yùn)動(dòng)機(jī)理“逆風(fēng)運(yùn)動(dòng)裝置逆風(fēng)運(yùn)動(dòng)裝置”例例5 5、模仿導(dǎo)管可制作向高空輸送液體的管道、模仿導(dǎo)管可制作向高空輸送液體的管道仿生學(xué)不一定屬于生物學(xué)家,仿生學(xué)不一定屬于生物學(xué)家,而是屬于我們每一個(gè)人。而是屬于我們每一個(gè)人。確切地說(shuō),確切地說(shuō),屬于那些細(xì)心觀察和善于動(dòng)腦筋的人們。屬于那些細(xì)心觀察和善于動(dòng)腦筋的人們。仿生學(xué)的未來(lái)仿生學(xué)的未來(lái)課外閱讀課外閱讀杜家緯,杜家緯,20042004,生命科學(xué)與仿生學(xué),生命科學(xué)與仿生學(xué),生命科學(xué),生命科學(xué),1616(5 5):):317-320317-320杜家緯,杜家緯,20002000,仿生夢(mèng)幻,河南科學(xué)技術(shù)出版社。,仿生夢(mèng)幻,河南科學(xué)技術(shù)出版社。課外作業(yè)課外作業(yè)結(jié)合你的專(zhuān)業(yè)知識(shí)背景,并從生命的形態(tài)結(jié)構(gòu)結(jié)合你的專(zhuān)業(yè)知識(shí)背景,并從生命的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能方面受到的啟示,利用仿生學(xué)請(qǐng)你和生理功能方面受到的啟示,利用仿生學(xué)請(qǐng)你嘗試設(shè)計(jì)出一件新的嘗試設(shè)計(jì)出一件新的“作品作品”? 第第13講講 生物技術(shù)與生物安全生物技術(shù)與生物安全 沈顯生 中國(guó)科大生命科學(xué)學(xué)院通知:考試時(shí)間通知:考試時(shí)間6 6月月1414日日19:00 19:00 地點(diǎn):地點(diǎn):31213121;32213221主要內(nèi)容主要內(nèi)容n一、一、生物技術(shù)的概念生物技術(shù)的概念 n二、二、生物技術(shù)的方法生物技術(shù)的方法n三、三、生物技術(shù)的應(yīng)用生物技術(shù)的應(yīng)用n四、生物安全與生命倫理問(wèn)題四、生物安全與生命倫理問(wèn)題一、一、生物技術(shù)的概念n n1 1 1 1 生命科學(xué)生命科學(xué)生命科學(xué)生命科學(xué)(Life ScienceLife ScienceLife ScienceLife Science)研究生命現(xiàn)象、生命活研究生命現(xiàn)象、生命活研究生命現(xiàn)象、生命活研究生命現(xiàn)象、生命活動(dòng)的本質(zhì)、特征和發(fā)生、發(fā)展規(guī)律,以及各種生物之間和生物動(dòng)的本質(zhì)、特征和發(fā)生、發(fā)展規(guī)律,以及各種生物之間和生物動(dòng)的本質(zhì)、特征和發(fā)生、發(fā)展規(guī)律,以及各種生物之間和生物動(dòng)的本質(zhì)、特征和發(fā)生、發(fā)展規(guī)律,以及各種生物之間和生物與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。與環(huán)境之間相互關(guān)系的科學(xué)。n n2 2 2 2 生物技術(shù)生物技術(shù)生物技術(shù)生物技術(shù)(BiotechnologyBiotechnologyBiotechnologyBiotechnology)運(yùn)用生命科學(xué)理論和運(yùn)用生命科學(xué)理論和運(yùn)用生命科學(xué)理論和運(yùn)用生命科學(xué)理論和原理,對(duì)生物或生物的成分進(jìn)行改造和利用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。現(xiàn)代原理,對(duì)生物或生物的成分進(jìn)行改造和利用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)?,F(xiàn)代原理,對(duì)生物或生物的成分進(jìn)行改造和利用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)?,F(xiàn)代原理,對(duì)生物或生物的成分進(jìn)行改造和利用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。現(xiàn)代生物技術(shù)綜合了分子生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物技術(shù)綜合了分子生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物技術(shù)綜合了分子生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物技術(shù)綜合了分子生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、胚胎學(xué)、免疫學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、信息學(xué)、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科技胚胎學(xué)、免疫學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、信息學(xué)、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科技胚胎學(xué)、免疫學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、信息學(xué)、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科技胚胎學(xué)、免疫學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、信息學(xué)、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科技術(shù),可用于改造生命體的結(jié)構(gòu)和代謝,以及提供生物產(chǎn)品為社術(shù),可用于改造生命體的結(jié)構(gòu)和代謝,以及提供生物產(chǎn)品為社術(shù),可用于改造生命體的結(jié)構(gòu)和代謝,以及提供生物產(chǎn)品為社術(shù),可用于改造生命體的結(jié)構(gòu)和代謝,以及提供生物產(chǎn)品為社會(huì)服務(wù)等。會(huì)服務(wù)等。會(huì)服務(wù)等。會(huì)服務(wù)等。3 3 生物工程生物工程 (Bioengineering)(Bioengineering)n n生物工程生物工程生物工程生物工程以生命科學(xué)理論和生物技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合以生命科學(xué)理論和生物技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合以生命科學(xué)理論和生物技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合以生命科學(xué)理論和生物技術(shù)為基礎(chǔ),結(jié)合化工、機(jī)化工、機(jī)化工、機(jī)化工、機(jī)械、電子計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代工程技術(shù)械、電子計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代工程技術(shù)械、電子計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代工程技術(shù)械、電子計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代工程技術(shù),定向地改造生物或其功能,創(chuàng),定向地改造生物或其功能,創(chuàng),定向地改造生物或其功能,創(chuàng),定向地改造生物或其功能,創(chuàng)造出具有超遠(yuǎn)緣性狀的新品種,通過(guò)合適的造出具有超遠(yuǎn)緣性狀的新品種,通過(guò)合適的造出具有超遠(yuǎn)緣性狀的新品種,通過(guò)合適的造出具有超遠(yuǎn)緣性狀的新品種,通過(guò)合適的生物反應(yīng)器對(duì)這類(lèi)生物反應(yīng)器對(duì)這類(lèi)生物反應(yīng)器對(duì)這類(lèi)生物反應(yīng)器對(duì)這類(lèi)“工程菌工程菌工程菌工程菌”或或或或“工程細(xì)胞株工程細(xì)胞株工程細(xì)胞株工程細(xì)胞株”進(jìn)行大規(guī)模的培養(yǎng)進(jìn)行大規(guī)模的培養(yǎng)進(jìn)行大規(guī)模的培養(yǎng)進(jìn)行大規(guī)模的培養(yǎng),以生產(chǎn)大量有用,以生產(chǎn)大量有用,以生產(chǎn)大量有用,以生產(chǎn)大量有用代謝產(chǎn)物或發(fā)揮它們獨(dú)特生理功能一門(mén)新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)。代謝產(chǎn)物或發(fā)揮它們獨(dú)特生理功能一門(mén)新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)。代謝產(chǎn)物或發(fā)揮它們獨(dú)特生理功能一門(mén)新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)。代謝產(chǎn)物或發(fā)揮它們獨(dú)特生理功能一門(mén)新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)。n n生物工程包括五大工程,即遺傳工程生物工程包括五大工程,即遺傳工程生物工程包括五大工程,即遺傳工程生物工程包括五大工程,即遺傳工程 (基因工程)、細(xì)胞工程、基因工程)、細(xì)胞工程、基因工程)、細(xì)胞工程、基因工程)、細(xì)胞工程、微生物工程微生物工程微生物工程微生物工程 (發(fā)酵工程)發(fā)酵工程)發(fā)酵工程)發(fā)酵工程)、酶工程、酶工程、酶工程、酶工程 (生化工程)和生化工程)和生化工程)和生化工程)和生物反應(yīng)器工生物反應(yīng)器工生物反應(yīng)器工生物反應(yīng)器工程(中學(xué)教材已經(jīng)介紹,略)程(中學(xué)教材已經(jīng)介紹,略)程(中學(xué)教材已經(jīng)介紹,略)程(中學(xué)教材已經(jīng)介紹,略)。在生物學(xué)領(lǐng)域,在生物學(xué)領(lǐng)域,在生物學(xué)領(lǐng)域,在生物學(xué)領(lǐng)域,“技術(shù)技術(shù)技術(shù)技術(shù)”與與與與“工程工程工程工程”界限模糊。前者強(qiáng)調(diào)技界限模糊。前者強(qiáng)調(diào)技界限模糊。前者強(qiáng)調(diào)技界限模糊。前者強(qiáng)調(diào)技術(shù)與方法,后者突出應(yīng)用與規(guī)?;a(chǎn)(或中試階段)。術(shù)與方法,后者突出應(yīng)用與規(guī)?;a(chǎn)(或中試階段)。術(shù)與方法,后者突出應(yīng)用與規(guī)?;a(chǎn)(或中試階段)。術(shù)與方法,后者突出應(yīng)用與規(guī)?;a(chǎn)(或中試階段)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)(工程)、改良細(xì)胞技術(shù)(工程)、篩選和改良轉(zhuǎn)基因技術(shù)(工程)、改良細(xì)胞技術(shù)(工程)、篩選和改良發(fā)酵菌株(工程)、蛋白質(zhì)改造與設(shè)計(jì)(酶)(工程);發(fā)酵菌株(工程)、蛋白質(zhì)改造與設(shè)計(jì)(酶)(工程);此外還有基因診斷與基因治療技術(shù)、克隆動(dòng)物技術(shù)、生物芯此外還有基因診斷與基因治療技術(shù)、克隆動(dòng)物技術(shù)、生物芯片技術(shù)、生物材料技術(shù)、生物能源技術(shù)、利用生物降解環(huán)境片技術(shù)、生物材料技術(shù)、生物能源技術(shù)、利用生物降解環(huán)境中有毒有害化合物的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。中有毒有害化合物的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。直接相關(guān)的學(xué)科:直接相關(guān)的學(xué)科:分子生物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳分子生物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、化學(xué)工程學(xué)、醫(yī)藥學(xué)等。學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、化學(xué)工程學(xué)、醫(yī)藥學(xué)等。對(duì)人類(lèi)社會(huì)和生產(chǎn)生活各方面影響最大的生物技術(shù)領(lǐng)域:對(duì)人類(lèi)社會(huì)和生產(chǎn)生活各方面影響最大的生物技術(shù)領(lǐng)域:農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、醫(yī)藥生物技術(shù)、環(huán)境生物技術(shù)、海洋生物技農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、醫(yī)藥生物技術(shù)、環(huán)境生物技術(shù)、海洋生物技術(shù)。術(shù)。l 生物技術(shù)的主要內(nèi)容生物技術(shù)的主要內(nèi)容生物技術(shù)(工程)的地位生物技術(shù)(工程)的地位生物技術(shù)的顯著特點(diǎn)生物技術(shù)的顯著特點(diǎn)高技術(shù)(精細(xì)和密集的復(fù)雜技術(shù))高技術(shù)(精細(xì)和密集的復(fù)雜技術(shù))高投入(尤其是前期科研投入高)高投入(尤其是前期科研投入高)高利潤(rùn)高利潤(rùn) 上游技術(shù) 生物技術(shù) 下游技術(shù)生命科學(xué)成為當(dāng)今世界自然科學(xué)的熱點(diǎn)和重點(diǎn),主要由于兩方面的原因:(1 1)二十世紀(jì)后葉,分子生物學(xué)領(lǐng)域一系列突破性成就,)二十世紀(jì)后葉,分子生物學(xué)領(lǐng)域一系列突破性成就,使生命科學(xué)在自然科學(xué)中的地位發(fā)生了革命性的變化;使生命科學(xué)在自然科學(xué)中的地位發(fā)生了革命性的變化;(2 2)建立在實(shí)驗(yàn)室研究基礎(chǔ)上的生物技術(shù)的發(fā)展為人類(lèi)帶)建立在實(shí)驗(yàn)室研究基礎(chǔ)上的生物技術(shù)的發(fā)展為人類(lèi)帶來(lái)了巨大的利益和財(cái)富。來(lái)了巨大的利益和財(cái)富。生物技術(shù)將是未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力生物技術(shù)將是未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力第一次技術(shù)革命第一次技術(shù)革命工業(yè)革命工業(yè)革命解放人的雙手解放人的雙手第二次技術(shù)革命第二次技術(shù)革命信息技術(shù)信息技術(shù)擴(kuò)展人的大腦擴(kuò)展人的大腦第三次技術(shù)革命第三次技術(shù)革命生物技術(shù)生物技術(shù)改造生命本身(?)改造生命本身(?)二、生物技術(shù)的方法(略)二、生物技術(shù)的方法(略)n n現(xiàn)代生物技術(shù)主要包括:現(xiàn)代生物技術(shù)主要包括:現(xiàn)代生物技術(shù)主要包括:現(xiàn)代生物技術(shù)主要包括:n nDNADNADNADNA重組技術(shù)重組技術(shù)重組技術(shù)重組技術(shù)n n單克隆抗體單克隆抗體單克隆抗體單克隆抗體n n克隆技術(shù)克隆技術(shù)克隆技術(shù)克隆技術(shù)n n轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因n n基因芯片基因芯片基因芯片基因芯片n n干細(xì)胞干細(xì)胞干細(xì)胞干細(xì)胞 等技術(shù)方法。等技術(shù)方法。等技術(shù)方法。等技術(shù)方法?;蚬こ?5 步驟目前,抗蟲(chóng)棉目前,抗蟲(chóng)棉bt毒蛋白質(zhì)需要雙價(jià)。毒蛋白質(zhì)需要雙價(jià)。三、生物技術(shù)的應(yīng)用三、生物技術(shù)的應(yīng)用 n n(一)生物技術(shù)與醫(yī)藥健康生物技術(shù)與醫(yī)藥健康n n生物制藥是指借助生物工程技術(shù)來(lái)合成制備有藥物活性的蛋白質(zhì)和核酸等產(chǎn)品的技術(shù)。n n主要通過(guò)蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用。生物技術(shù)藥物分為三類(lèi)生物技術(shù)藥物分為三類(lèi):n n1 1 1 1、重組蛋白質(zhì)重組蛋白質(zhì)重組蛋白質(zhì)重組蛋白質(zhì) (或重組多肽藥物或重組多肽藥物或重組多肽藥物或重組多肽藥物):(1)(1)(1)(1)細(xì)胞因子類(lèi)細(xì)胞因子類(lèi)細(xì)胞因子類(lèi)細(xì)胞因子類(lèi):如人干如人干如人干如人干擾素、人白細(xì)胞介素?cái)_素、人白細(xì)胞介素?cái)_素、人白細(xì)胞介素?cái)_素、人白細(xì)胞介素-2-2-2-2、紅細(xì)胞生成素等;、紅細(xì)胞生成素等;、紅細(xì)胞生成素等;、紅細(xì)胞生成素等;(2)(2)(2)(2)重組激素類(lèi)重組激素類(lèi)重組激素類(lèi)重組激素類(lèi):降鈣素;降鈣素;降鈣素;降鈣素;(3)(3)(3)(3)重組溶栓類(lèi)重組溶栓類(lèi)重組溶栓類(lèi)重組溶栓類(lèi):(4):(4):(4):(4)導(dǎo)向毒素導(dǎo)向毒素導(dǎo)向毒素導(dǎo)向毒素:IL-3-:IL-3-:IL-3-:IL-3-白喉類(lèi)白喉類(lèi)白喉類(lèi)白喉類(lèi)毒素融合蛋白;毒素融合蛋白;毒素融合蛋白;毒素融合蛋白;(5)(5)(5)(5)單克隆抗體治療制劑;單克隆抗體治療制劑;單克隆抗體治療制劑;單克隆抗體治療制劑;(6)(6)(6)(6)基因工程疫苗基因工程疫苗基因工程疫苗基因工程疫苗:病毒病毒病毒病毒AIDS,AIDS,AIDS,AIDS,乙肝等乙肝等乙肝等乙肝等;菌苗霍亂;菌苗霍亂;菌苗霍亂;菌苗霍亂;(7)(7)(7)(7)治療性疫苗治療性疫苗治療性疫苗治療性疫苗:病毒、菌病毒、菌病毒、菌病毒、菌苗、核酸。苗、核酸。苗、核酸。苗、核酸。n n2 2 2 2、核酸藥物核酸藥物核酸藥物核酸藥物:(1)(1)(1)(1)寡核苷酸藥物:如反義核酸、核酶等;基寡核苷酸藥物:如反義核酸、核酶等;基寡核苷酸藥物:如反義核酸、核酶等;基寡核苷酸藥物:如反義核酸、核酶等;基因治療藥物;基因疫苗;因治療藥物;基因疫苗;因治療藥物;基因疫苗;因治療藥物;基因疫苗;(2)(2)(2)(2)反義核酸藥物。反義核酸藥物。反義核酸藥物。反義核酸藥物。n n3 3 3 3、細(xì)胞工程藥物細(xì)胞工程藥物細(xì)胞工程藥物細(xì)胞工程藥物:麻黃堿;青蒿素,等等。:麻黃堿;青蒿素,等等。:麻黃堿;青蒿素,等等。:麻黃堿;青蒿素,等等。(二)分子診斷和基因治療n 分子診斷l(xiāng)利利用用PCRPCR技技術(shù)術(shù)或或PCRPCR與與分分子子雜雜交交標(biāo)標(biāo)記記相相結(jié)結(jié)合合,可可以以快快速速準(zhǔn)準(zhǔn)確確地地檢檢測(cè)測(cè)出出病病原原性性物質(zhì)。物質(zhì)。HIVHIV病毒檢測(cè)技術(shù)病毒檢測(cè)技術(shù)(三)大腦機(jī)器互聯(lián)的腦電信號(hào)n n2013201320132013年年年年2 2 2 2月月月月28282828日,美國(guó)杜克大學(xué)科學(xué)家用電子傳感器捕捉到一只日,美國(guó)杜克大學(xué)科學(xué)家用電子傳感器捕捉到一只日,美國(guó)杜克大學(xué)科學(xué)家用電子傳感器捕捉到一只日,美國(guó)杜克大學(xué)科學(xué)家用電子傳感器捕捉到一只身在身在身在身在巴西巴西巴西巴西的老鼠所產(chǎn)生的腦電波,而后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將其傳到了的老鼠所產(chǎn)生的腦電波,而后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將其傳到了的老鼠所產(chǎn)生的腦電波,而后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將其傳到了的老鼠所產(chǎn)生的腦電波,而后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將其傳到了在在在在美國(guó)美國(guó)美國(guó)美國(guó)的另一只老鼠的大腦里,并成功模仿了后者的動(dòng)作。實(shí)的另一只老鼠的大腦里,并成功模仿了后者的動(dòng)作。實(shí)的另一只老鼠的大腦里,并成功模仿了后者的動(dòng)作。實(shí)的另一只老鼠的大腦里,并成功模仿了后者的動(dòng)作。實(shí)現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)現(xiàn)兩只老鼠千里兩只老鼠千里兩只老鼠千里兩只老鼠千里“神交神交神交神交”。n n研究研究研究研究“大腦大腦大腦大腦機(jī)器互聯(lián)機(jī)器互聯(lián)機(jī)器互聯(lián)機(jī)器互聯(lián)”項(xiàng)目已經(jīng)能夠成功獲取嚴(yán)重癱瘓患者項(xiàng)目已經(jīng)能夠成功獲取嚴(yán)重癱瘓患者項(xiàng)目已經(jīng)能夠成功獲取嚴(yán)重癱瘓患者項(xiàng)目已經(jīng)能夠成功獲取嚴(yán)重癱瘓患者的大腦所發(fā)生的電信號(hào),并將這些信號(hào)翻譯成指令,從而移動(dòng)的大腦所發(fā)生的電信號(hào),并將這些信號(hào)翻譯成指令,從而移動(dòng)的大腦所發(fā)生的電信號(hào),并將這些信號(hào)翻譯成指令,從而移動(dòng)的大腦所發(fā)生的電信號(hào),并將這些信號(hào)翻譯成指令,從而移動(dòng)機(jī)械手、計(jì)算機(jī)光標(biāo)、甚至病人自己的手臂。如今,嘗試一個(gè)機(jī)械手、計(jì)算機(jī)光標(biāo)、甚至病人自己的手臂。如今,嘗試一個(gè)機(jī)械手、計(jì)算機(jī)光標(biāo)、甚至病人自己的手臂。如今,嘗試一個(gè)機(jī)械手、計(jì)算機(jī)光標(biāo)、甚至病人自己的手臂。如今,嘗試一個(gè)更為大膽的研究,讓一個(gè)大腦對(duì)另一個(gè)大腦所產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)更為大膽的研究,讓一個(gè)大腦對(duì)另一個(gè)大腦所產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)更為大膽的研究,讓一個(gè)大腦對(duì)另一個(gè)大腦所產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)更為大膽的研究,讓一個(gè)大腦對(duì)另一個(gè)大腦所產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)行解碼,然后進(jìn)行遠(yuǎn)距離調(diào)控。行解碼,然后進(jìn)行遠(yuǎn)距離調(diào)控。行解碼,然后進(jìn)行遠(yuǎn)距離調(diào)控。行解碼,然后進(jìn)行遠(yuǎn)距離調(diào)控。(四)器官再造(四)器官再造“人耳鼠人耳鼠”n“人耳鼠人耳鼠”是先使用可降解材料經(jīng)過(guò)耳形壓模,是先使用可降解材料經(jīng)過(guò)耳形壓模,聚乳酸聚乳酸(PLAPLA)溶液浸泡使其強(qiáng)度增強(qiáng),制成耳廓支架材料,然后讓細(xì)胞在支溶液浸泡使其強(qiáng)度增強(qiáng),制成耳廓支架材料,然后讓細(xì)胞在支架上繁殖生長(zhǎng)。然后將細(xì)胞接種于支架材料,經(jīng)過(guò)架上繁殖生長(zhǎng)。然后將細(xì)胞接種于支架材料,經(jīng)過(guò)1-21-2周體外培周體外培養(yǎng),在無(wú)毛鼠背上割開(kāi)一個(gè)口子,植入養(yǎng),在無(wú)毛鼠背上割開(kāi)一個(gè)口子,植入“人耳人耳”。隨后,。隨后,“人人耳耳”的支架會(huì)自己降解消失,的支架會(huì)自己降解消失,“長(zhǎng)長(zhǎng)”在老鼠的背上。在老鼠的背上。3D3D打印氣管救了孩子性命打印氣管救了孩子性命n2012年2月9日(小海馬出生后3個(gè)月),小海馬在密歇根州C.S.Mott兒童醫(yī)院做了個(gè)手術(shù):3D打印氣管放置在小海馬氣管的缺失部位。(五)生物技術(shù)與工業(yè)(五)生物技術(shù)與工業(yè)n n新型生物材料新型生物材料新型生物材料新型生物材料 生物材料科學(xué)是生命科學(xué)與材料科學(xué)的交叉學(xué)生物材料科學(xué)是生命科學(xué)與材料科學(xué)的交叉學(xué)生物材料科學(xué)是生命科學(xué)與材料科學(xué)的交叉學(xué)生物材料科學(xué)是生命科學(xué)與材料科學(xué)的交叉學(xué)科,研究的目的是在分析天然生物材料的組裝、生科,研究的目的是在分析天然生物材料的組裝、生科,研究的目的是在分析天然生物材料的組裝、生科,研究的目的是在分析天然生物材料的組裝、生物功能及形成機(jī)理的基礎(chǔ)上,發(fā)展新型醫(yī)用材料及物功能及形成機(jī)理的基礎(chǔ)上,發(fā)展新型醫(yī)用材料及物功能及形成機(jī)理的基礎(chǔ)上,發(fā)展新型醫(yī)用材料及物功能及形成機(jī)理的基礎(chǔ)上,發(fā)展新型醫(yī)用材料及仿生高性能材料。仿生高性能材料。仿生高性能材料。仿生高性能材料。n n生物能源生物能源生物能源生物能源 近年來(lái),傳統(tǒng)能源的日益枯竭、環(huán)境保護(hù)與近年來(lái),傳統(tǒng)能源的日益枯竭、環(huán)境保護(hù)與近年來(lái),傳統(tǒng)能源的日益枯竭、環(huán)境保護(hù)與近年來(lái),傳統(tǒng)能源的日益枯竭、環(huán)境保護(hù)與汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展需要對(duì)能源與經(jīng)濟(jì)安全的威脅,使汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展需要對(duì)能源與經(jīng)濟(jì)安全的威脅,使汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展需要對(duì)能源與經(jīng)濟(jì)安全的威脅,使汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展需要對(duì)能源與經(jīng)濟(jì)安全的威脅,使“生物能源生物能源生物能源生物能源”成為關(guān)注熱點(diǎn)。但要防止成為關(guān)注熱點(diǎn)。但要防止成為關(guān)注熱點(diǎn)。但要防止成為關(guān)注熱點(diǎn)。但要防止“生物能源生物能源生物能源生物能源”與人爭(zhēng)口糧、與牲畜爭(zhēng)飼料、與生態(tài)林爭(zhēng)山場(chǎng),與人爭(zhēng)口糧、與牲畜爭(zhēng)飼料、與生態(tài)林爭(zhēng)山場(chǎng),與人爭(zhēng)口糧、與牲畜爭(zhēng)飼料、與生態(tài)林爭(zhēng)山場(chǎng),與人爭(zhēng)口糧、與牲畜爭(zhēng)飼料、與生態(tài)林爭(zhēng)山場(chǎng),;(六)生物技術(shù)與農(nóng)產(chǎn)品(六)生物技術(shù)與農(nóng)產(chǎn)品n n植物快速繁殖技術(shù):簡(jiǎn)稱(chēng)植物快速繁殖技術(shù):簡(jiǎn)稱(chēng)植物快速繁殖技術(shù):簡(jiǎn)稱(chēng)植物快速繁殖技術(shù):簡(jiǎn)稱(chēng)快繁快繁快繁快繁,是用離體無(wú)菌培養(yǎng)方法將,是用離體無(wú)菌培養(yǎng)方法將,是用離體無(wú)菌培養(yǎng)方法將,是用離體無(wú)菌培養(yǎng)方法將植物材料放在試管中的含有一定植物激素的人工培養(yǎng)基上,植物材料放在試管中的含有一定植物激素的人工培養(yǎng)基上,植物材料放在試管中的含有一定植物激素的人工培養(yǎng)基上,植物材料放在試管中的含有一定植物激素的人工培養(yǎng)基上,在合適的培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)其產(chǎn)生芽原基,并由此發(fā)育成叢在合適的培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)其產(chǎn)生芽原基,并由此發(fā)育成叢在合適的培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)其產(chǎn)生芽原基,并由此發(fā)育成叢在合適的培養(yǎng)條件下誘導(dǎo)其產(chǎn)生芽原基,并由此發(fā)育成叢狀芽莖,再被分離移栽到新培養(yǎng)基上再誘導(dǎo)新的叢生芽,狀芽莖,再被分離移栽到新培養(yǎng)基上再誘導(dǎo)新的叢生芽,狀芽莖,再被分離移栽到新培養(yǎng)基上再誘導(dǎo)新的叢生芽,狀芽莖,再被分離移栽到新培養(yǎng)基上再誘導(dǎo)新的叢生芽,這樣誘導(dǎo)、分離,繼代培養(yǎng),再誘導(dǎo)、再分離,不斷循環(huán)這樣誘導(dǎo)、分離,繼代培養(yǎng),再誘導(dǎo)、再分離,不斷循環(huán)這樣誘導(dǎo)、分離,繼代培養(yǎng),再誘導(dǎo)、再分離,不斷循環(huán)這樣誘導(dǎo)、分離,繼代培養(yǎng),再誘導(dǎo)、再分離,不斷循環(huán)下去,極大提高了育苗速度和繁殖率,最后將離體繁殖的下去,極大提高了育苗速度和繁殖率,最后將離體繁殖的下去,極大提高了育苗速度和繁殖率,最后將離體繁殖的下去,極大提高了育苗速度和繁殖率,最后將離體繁殖的叢生芽誘導(dǎo)生根,并移植到溫室或農(nóng)田繁殖出大量幼苗的叢生芽誘導(dǎo)生根,并移植到溫室或農(nóng)田繁殖出大量幼苗的叢生芽誘導(dǎo)生根,并移植到溫室或農(nóng)田繁殖出大量幼苗的叢生芽誘導(dǎo)生根,并移植到溫室或農(nóng)田繁殖出大量幼苗的一種植物組織培養(yǎng)技術(shù)。一種植物組織培養(yǎng)技術(shù)。一種植物組織培養(yǎng)技術(shù)。一種植物組織培養(yǎng)技術(shù)。l高等植物細(xì)胞培養(yǎng)高等植物細(xì)胞培養(yǎng)高高等等植植物物細(xì)細(xì)胞胞具具有有全全能能性性。從從高高等等植植物物的的幼幼胚胚、根根、莖莖、葉葉、花花和和果果實(shí)實(shí)等等不不同同器器官官的的組組織織中中分分離離的的單單個(gè)個(gè)細(xì)細(xì)胞胞,經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)特特殊殊培培養(yǎng)形成愈傷組織,并可進(jìn)一步誘導(dǎo)生成完整的植株。養(yǎng)形成愈傷組織,并可進(jìn)一步誘導(dǎo)生成完整的植株。胚培養(yǎng)和胚乳培養(yǎng)胚培養(yǎng)和胚乳培養(yǎng) n n胚培養(yǎng)是對(duì)植物的種胚進(jìn)行人工離體培養(yǎng)的技術(shù),一般用于胚培養(yǎng)是對(duì)植物的種胚進(jìn)行人工離體培養(yǎng)的技術(shù),一般用于胚培養(yǎng)是對(duì)植物的種胚進(jìn)行人工離體培養(yǎng)的技術(shù),一般用于胚培養(yǎng)是對(duì)植物的種胚進(jìn)行人工離體培養(yǎng)的技術(shù),一般用于由種子繁殖的植物種胚發(fā)育良好,而沒(méi)有無(wú)性繁殖習(xí)性的植由種子繁殖的植物種胚發(fā)育良好,而沒(méi)有無(wú)性繁殖習(xí)性的植由種子繁殖的植物種胚發(fā)育良好,而沒(méi)有無(wú)性繁殖習(xí)性的植由種子繁殖的植物種胚發(fā)育良好,而沒(méi)有無(wú)性繁殖習(xí)性的植物,尤其是一些早熟品種。此外,有些植物的有性胚以及遠(yuǎn)物,尤其是一些早熟品種。此外,有些植物的有性胚以及遠(yuǎn)物,尤其是一些早熟品種。此外,有些植物的有性胚以及遠(yuǎn)物,尤其是一些早熟品種。此外,有些植物的有性胚以及遠(yuǎn)緣雜交時(shí),也會(huì)發(fā)生胚在母體死亡的現(xiàn)象。緣雜交時(shí),也會(huì)發(fā)生胚在母體死亡的現(xiàn)象。緣雜交時(shí),也會(huì)發(fā)生胚在母體死亡的現(xiàn)象。緣雜交時(shí),也會(huì)發(fā)生胚在母體死亡的現(xiàn)象。n n利用胚培養(yǎng)技術(shù)獲得不育胚的植株,其目的是使幼胚不經(jīng)正利用胚培養(yǎng)技術(shù)獲得不育胚的植株,其目的是使幼胚不經(jīng)正利用胚培養(yǎng)技術(shù)獲得不育胚的植株,其目的是使幼胚不經(jīng)正利用胚培養(yǎng)技術(shù)獲得不育胚的植株,其目的是使幼胚不經(jīng)正常的種子發(fā)育和萌發(fā)的過(guò)程,而在離體條件下便可發(fā)育成小常的種子發(fā)育和萌發(fā)的過(guò)程,而在離體條件下便可發(fā)育成小常的種子發(fā)育和萌發(fā)的過(guò)程,而在離體條件下便可發(fā)育成小常的種子發(fā)育和萌發(fā)的過(guò)程,而在離體條件下便可發(fā)育成小苗,從而克服胚敗育的現(xiàn)象。苗,從而克服胚敗育的現(xiàn)象。苗,從而克服胚敗育的現(xiàn)象。苗,從而克服胚敗育的現(xiàn)象。人工種子制作技術(shù)人工種子制作技術(shù) n n人工種子是由胚狀體、人工胚乳和人工種皮人工種子是由胚狀體、人工胚乳和人工種皮3 3部分構(gòu)成。從廣義上說(shuō),人工種子技術(shù)包括體部分構(gòu)成。從廣義上說(shuō),人工種子技術(shù)包括體細(xì)胞胚的生產(chǎn),體細(xì)胞胚的包裹,人工種子的細(xì)胞胚的生產(chǎn),體細(xì)胞胚的包裹,人工種子的貯藏等眾多技術(shù)內(nèi)容;從狹義上講,人工種子貯藏等眾多技術(shù)內(nèi)容;從狹義上講,人工種子只包括體細(xì)胞胚的生產(chǎn)和體細(xì)胞胚的包裹技術(shù)。只包括體細(xì)胞胚的生產(chǎn)和體細(xì)胞胚的包裹技術(shù)。四、生物安全與生命倫理問(wèn)題不不同同于于自自然然進(jìn)進(jìn)化化,基基因因一一旦旦被被改改動(dòng)動(dòng),一一方方面面可可能能引引起起生生物物體體內(nèi)內(nèi)一一系系列列未未知知的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)與與功功能能的的變變化化;另另一一方方面面,轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)基基因因操操作作對(duì)對(duì)生生物物體體的的影影響響會(huì)會(huì)通通過(guò)過(guò)遺遺傳傳傳傳遞遞下去。下去。n 轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性問(wèn)題轉(zhuǎn)基因技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)與安全性問(wèn)題轉(zhuǎn)基因技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)與安全性問(wèn)題n n外源基因外源基因外源基因外源基因強(qiáng)行強(qiáng)行強(qiáng)行強(qiáng)行引入后,是否會(huì)影響其他重要的調(diào)節(jié)基因,引入后,是否會(huì)影響其他重要的調(diào)節(jié)基因,引入后,是否會(huì)影響其他重要的調(diào)節(jié)基因,引入后,是否會(huì)影響其他重要的調(diào)節(jié)基因,甚至?xí)せ钤┗??甚至?xí)せ钤┗颍可踔習(xí)せ钤┗??甚至?xí)せ钤┗颍縩 n轉(zhuǎn)基因技術(shù)的廣泛應(yīng)用是否會(huì)導(dǎo)致難以消滅的新轉(zhuǎn)基因技術(shù)的廣泛應(yīng)用是否會(huì)導(dǎo)致難以消滅的新轉(zhuǎn)基因技術(shù)的廣泛應(yīng)用是否會(huì)導(dǎo)致難以消滅的新轉(zhuǎn)基因技術(shù)的廣泛應(yīng)用是否會(huì)導(dǎo)致難以消滅的新病原物、超級(jí)雜草、基因隨意漂移現(xiàn)象的出現(xiàn)?病原物、超級(jí)雜草、基因隨意漂移現(xiàn)象的出現(xiàn)?病原物、超級(jí)雜草、基因隨意漂移現(xiàn)象的出現(xiàn)?病原物、超級(jí)雜草、基因隨意漂移現(xiàn)象的出現(xiàn)?n n是否會(huì)造成環(huán)境的生態(tài)災(zāi)難?是否會(huì)造成環(huán)境的生態(tài)災(zāi)難?是否會(huì)造成環(huán)境的生態(tài)災(zāi)難?是否會(huì)造成環(huán)境的生態(tài)災(zāi)難?(美國(guó)科學(xué)院院刊美國(guó)科學(xué)院院刊美國(guó)科學(xué)院院刊美國(guó)科學(xué)院院刊20092009關(guān)于轉(zhuǎn)基因玉米花粉對(duì)環(huán)境影響關(guān)于轉(zhuǎn)基因玉米花粉對(duì)環(huán)境影響關(guān)于轉(zhuǎn)基因玉米花粉對(duì)環(huán)境影響關(guān)于轉(zhuǎn)基因玉米花粉對(duì)環(huán)境影響)n n人類(lèi)攝食大量轉(zhuǎn)基因食品是否會(huì)影響人類(lèi)及其后人類(lèi)攝食大量轉(zhuǎn)基因食品是否會(huì)影響人類(lèi)及其后人類(lèi)攝食大量轉(zhuǎn)基因食品是否會(huì)影響人類(lèi)及其后人類(lèi)攝食大量轉(zhuǎn)基因食品是否會(huì)影響人類(lèi)及其后代的健康?代的健康?代的健康?代的健康?體細(xì)胞克隆豬的胚胎發(fā)育有點(diǎn)異常體細(xì)胞克隆豬的胚胎發(fā)育有點(diǎn)異常保護(hù)個(gè)人基因信息的隱私權(quán)問(wèn)題保護(hù)個(gè)人基因信息的隱私權(quán)問(wèn)題n2020世紀(jì)世紀(jì)9090年代,世界相關(guān)組織啟動(dòng)了年代,世界相關(guān)組織啟動(dòng)了“人類(lèi)基因信息人類(lèi)基因信息利用的倫理、法律和社會(huì)影響的生命倫理計(jì)劃利用的倫理、法律和社會(huì)影響的生命倫理計(jì)劃”,稱(chēng),稱(chēng)之為之為 (ethical legal and ethical legal and socialissocialis isuesisues)ELSIELSI 項(xiàng)目:屬于人項(xiàng)目:屬于人類(lèi)基因組計(jì)劃的一部分。類(lèi)基因組計(jì)劃的一部分。n(1 1)在應(yīng)用和解釋基因信息時(shí)的隱私權(quán)和公正性;)在應(yīng)用和解釋基因信息時(shí)的隱私權(quán)和公正性;n(2 2)基因信息由實(shí)驗(yàn)室研究向?qū)嶋H醫(yī)療應(yīng)用的轉(zhuǎn)化;)基因信息由實(shí)驗(yàn)室研究向?qū)嶋H醫(yī)療應(yīng)用的轉(zhuǎn)化;n(3 3)人類(lèi)基因組計(jì)劃參與者相互協(xié)調(diào)和成果發(fā)布;)人類(lèi)基因組計(jì)劃參與者相互協(xié)調(diào)和成果發(fā)布;n(4 4)生殖問(wèn)題、臨床問(wèn)題、產(chǎn)業(yè)化、公眾與專(zhuān)業(yè)教)生殖問(wèn)題、臨床問(wèn)題、產(chǎn)業(yè)化、公眾與專(zhuān)業(yè)教育普及。育普及。n 基因治療的風(fēng)險(xiǎn)與責(zé)任問(wèn)題M一個(gè)人有權(quán)決定另一個(gè)人的基因結(jié)構(gòu)或未來(lái)命運(yùn)嗎?一個(gè)人有權(quán)決定另一個(gè)人的基因結(jié)構(gòu)或未來(lái)命運(yùn)嗎?M萬(wàn)萬(wàn)一一這這種種基基因因操操作作失失敗敗了了或或者者造造成成了了將將來(lái)來(lái)才才能能發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)的的不不可可挽挽回的缺陷和后果,誰(shuí)承當(dāng)責(zé)任呢?回的缺陷和后果,誰(shuí)承當(dāng)責(zé)任呢?M可以通過(guò)基因治療操作來(lái)增加運(yùn)動(dòng)員的身高或短跑速度可以通過(guò)基因治療操作來(lái)增加運(yùn)動(dòng)員的身高或短跑速度?這與運(yùn)動(dòng)員服用興奮劑有什么本質(zhì)區(qū)別?這與運(yùn)動(dòng)員服用興奮劑有什么本質(zhì)區(qū)別?生物技術(shù)引發(fā)的其它問(wèn)題生物技術(shù)引發(fā)的其它問(wèn)題n生物技術(shù)費(fèi)用高,在自身健康上的貧富差距?生物技術(shù)費(fèi)用高,在自身健康上的貧富差距?n涉及人類(lèi)自身發(fā)展的重要生物技術(shù)的壟斷?涉及人類(lèi)自身發(fā)展的重要生物技術(shù)的壟斷?n農(nóng)業(yè)安全(種子安全,孟山都公司)農(nóng)業(yè)安全(種子安全,孟山都公司)n發(fā)展生物武器?發(fā)展生物武器?n環(huán)境安全環(huán)境安全n環(huán)境安全的例子環(huán)境安全的例子環(huán)境安全的例子環(huán)境安全的例子土壤污染:土壤污染:土壤污染:土壤污染:金屬納米顆粒對(duì)大豆作物產(chǎn)生的影響金屬納米顆粒對(duì)大豆作物產(chǎn)生的影響金屬納米顆粒對(duì)大豆作物產(chǎn)生的影響金屬納米顆粒對(duì)大豆作物產(chǎn)生的影響(PNASPNASPNASPNAS:2012-8-232012-8-232012-8-232012-8-23)n n防曬霜、洗滌液、化妝品和燃油含有微小的金屬納米防曬霜、洗滌液、化妝品和燃油含有微小的金屬納米防曬霜、洗滌液、化妝品和燃油含有微小的金屬納米防曬霜、洗滌液、化妝品和燃油含有微小的金屬納米顆粒(如氧化鋅和二氧化鈰),而且這些納米顆粒會(huì)顆粒(如氧化鋅和二氧化鈰),而且這些納米顆粒會(huì)顆粒(如氧化鋅和二氧化鈰),而且這些納米顆粒會(huì)顆粒(如氧化鋅和二氧化鈰),而且這些納米顆粒會(huì)被沖進(jìn)下水道,最終都出現(xiàn)在農(nóng)業(yè)土壤之中,而根據(jù)被沖進(jìn)下水道,最終都出現(xiàn)在農(nóng)業(yè)土壤之中,而根據(jù)被沖進(jìn)下水道,最終都出現(xiàn)在農(nóng)業(yè)土壤之中,而根據(jù)被沖進(jìn)下水道,最終都出現(xiàn)在農(nóng)業(yè)土壤之中,而根據(jù)一組環(huán)境科學(xué)家們最近對(duì)在兩種人造納米材料所污染一組環(huán)境科學(xué)家們最近對(duì)在兩種人造納米材料所污染一組環(huán)境科學(xué)家們最近對(duì)在兩種人造納米材料所污染一組環(huán)境科學(xué)家們最近對(duì)在兩種人造納米材料所污染的土壤中種植的大豆所開(kāi)展的第一項(xiàng)重要的研究,影的土壤中種植的大豆所開(kāi)展的第一項(xiàng)重要的研究,影的土壤中種植的大豆所開(kāi)展的第一項(xiàng)重要的研究,影的土壤中種植的大豆所開(kāi)展的第一項(xiàng)重要的研究,影響大豆生長(zhǎng)和品質(zhì)。響大豆生長(zhǎng)和品質(zhì)。響大豆生長(zhǎng)和品質(zhì)。響大豆生長(zhǎng)和品質(zhì)。n 克隆人的生命倫理問(wèn)題M在在克克隆隆階階段段,如如果果有有關(guān)關(guān)胚胚胎胎發(fā)發(fā)育育的的基基因因重重新新編編排排或或啟啟動(dòng)不完全,對(duì)新生兒可能產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果呢?動(dòng)不完全,對(duì)新生兒可能產(chǎn)生什么嚴(yán)重后果呢?M兄弟、姐妹、父母、子女?兄弟、姐妹、父母、子女?M器器官官克克隆隆和和干干細(xì)細(xì)胞胞培培養(yǎng)養(yǎng)和和分分化化器器官官,用用于于醫(yī)醫(yī)學(xué)學(xué)和和臨臨床床治療?治療?關(guān)于克隆人的爭(zhēng)論關(guān)于克隆人的爭(zhēng)論1 1)生殖性克隆與治療性克隆)生殖性克隆與治療性克隆2 2)克隆人的安全性問(wèn)題)克隆人的安全性問(wèn)題3 3)克隆人與生物多樣性)克隆人與生物多樣性4 4)克隆人是否)克隆人是否“失真失真”5 5)克隆人的身分確定)克隆人的身分確定6 6)克隆人的后遺癥問(wèn)題)克隆人的后遺癥問(wèn)題1)生殖性克隆與治療性克隆 A.A.A.A.生殖性克隆的目的是在一個(gè)婦女的子宮內(nèi)植入克隆胚胎,生出生殖性克隆的目的是在一個(gè)婦女的子宮內(nèi)植入克隆胚胎,生出生殖性克隆的目的是在一個(gè)婦女的子宮內(nèi)植入克隆胚胎,生出生殖性克隆的目的是在一個(gè)婦女的子宮內(nèi)植入克隆胚胎,生出克隆胎兒??寺√???寺√???寺√?。B.B.B.B.治療性克隆是尋求利用患者自身的細(xì)胞培育克隆基治療性克隆是尋求利用患者自身的細(xì)胞培育克隆基治療性克隆是尋求利用患者自身的細(xì)胞培育克隆基治療性克隆是尋求利用患者自身的細(xì)胞培育克隆基因型相同的胚胎產(chǎn)生諸如治療糖尿病的胰島組織或生成因型相同的胚胎產(chǎn)生諸如治療糖尿病的胰島組織或生成因型相同的胚胎產(chǎn)生諸如治療糖尿病的胰島組織或生成因型相同的胚胎產(chǎn)生諸如治療糖尿病的胰島組織或生成修復(fù)受損脊髓的神經(jīng)細(xì)胞。修復(fù)受損脊髓的神經(jīng)細(xì)胞。修復(fù)受損脊髓的神經(jīng)細(xì)胞。修復(fù)受損脊髓的神經(jīng)細(xì)胞。2001200120012001年年年年10101010月月月月13131313日,美國(guó)馬薩諸塞州高級(jí)細(xì)胞技術(shù)公日,美國(guó)馬薩諸塞州高級(jí)細(xì)胞技術(shù)公日,美國(guó)馬薩諸塞州高級(jí)細(xì)胞技術(shù)公日,美國(guó)馬薩諸塞州高級(jí)細(xì)胞技術(shù)公司宣布,獲得來(lái)自體細(xì)胞的司宣布,獲得來(lái)自體細(xì)胞的司宣布,獲得來(lái)自體細(xì)胞的司宣布,獲得來(lái)自體細(xì)胞的6 6 6 6細(xì)胞人類(lèi)胚胎。這一消息細(xì)胞人類(lèi)胚胎。這一消息細(xì)胞人類(lèi)胚胎。這一消息細(xì)胞人類(lèi)胚胎。這一消息引起了全世界的關(guān)注,并引發(fā)了激烈的爭(zhēng)論。引起了全世界的關(guān)注,并引發(fā)了激烈的爭(zhēng)論。引起了全世界的關(guān)注,并引發(fā)了激烈的爭(zhēng)論。引起了全世界的關(guān)注,并引發(fā)了激烈的爭(zhēng)論。1)生殖性克隆與治療性克隆(續(xù))C.2000C.2000C.2000C.2000年底,英國(guó)眾議院以超過(guò)三分之二的壓倒多數(shù)通過(guò)一年底,英國(guó)眾議院以超過(guò)三分之二的壓倒多數(shù)通過(guò)一年底,英國(guó)眾議院以超過(guò)三分之二的壓倒多數(shù)通過(guò)一年底,英國(guó)眾議院以超過(guò)三分之二的壓倒多數(shù)通過(guò)一項(xiàng)法案,允許科學(xué)家克隆人類(lèi)早期胚胎,從中提取干細(xì)胞進(jìn)行項(xiàng)法案,允許科學(xué)家克隆人類(lèi)早期胚胎,從中提取干細(xì)胞進(jìn)行項(xiàng)法案,允許科學(xué)家克隆人類(lèi)早期胚胎,從中提取干細(xì)胞進(jìn)行項(xiàng)法案,允許科學(xué)家克隆人類(lèi)早期胚胎,從中提取干細(xì)胞進(jìn)行研究。研究。研究。研究。D.D.D.D.人類(lèi)早期胚胎克隆可為患者提供如心臟,腦組織細(xì)人類(lèi)早期胚胎克隆可為患者提供如心臟,腦組織細(xì)人類(lèi)早期胚胎克隆可為患者提供如心臟,腦組織細(xì)人類(lèi)早期胚胎克隆可為患者提供如心臟,腦組織細(xì)胞和胰臟細(xì)胞。因?yàn)樵缙谂咛ゼ?xì)胞具有全能性,可分胞和胰臟細(xì)胞。因?yàn)樵缙谂咛ゼ?xì)胞具有全能性,可分胞和胰臟細(xì)胞。因?yàn)樵缙谂咛ゼ?xì)胞具有全能性,可分胞和胰臟細(xì)胞。因?yàn)樵缙谂咛ゼ?xì)胞具有全能性,可分化為各種組織細(xì)胞類(lèi)型。由病人體細(xì)胞來(lái)源的胚胎克化為各種組織細(xì)胞類(lèi)型。由病人體細(xì)胞來(lái)源的胚胎克化為各種組織細(xì)胞類(lèi)型。由病人體細(xì)胞來(lái)源的胚胎克化為各種組織細(xì)胞類(lèi)型。由病人體細(xì)胞來(lái)源的胚胎克隆,可產(chǎn)生沒(méi)有免疫排斥的組織細(xì)胞用于移植治療。隆,可產(chǎn)生沒(méi)有免疫排斥的組織細(xì)胞用于移植治療。隆,可產(chǎn)生沒(méi)有免疫排斥的組織細(xì)胞用于移植治療。隆,可產(chǎn)生沒(méi)有免疫排斥的組織細(xì)胞用于移植治療??寺∪说臓?zhēng)論克隆人的爭(zhēng)論克隆人的爭(zhēng)論克隆人的爭(zhēng)論-克隆人立法問(wèn)題克隆人立法問(wèn)題克隆人立法問(wèn)題克隆人立法問(wèn)題2 2)合法性問(wèn)題)合法性問(wèn)題3)3)克隆人是否會(huì)克隆人是否會(huì)“失真失真”A.A.A.A.曾經(jīng)成功克隆出多利羊的英國(guó)羅斯林研究所最新研究表明,曾經(jīng)成功克隆出多利羊的英國(guó)羅斯林研究所最新研究表明,曾經(jīng)成功克隆出多利羊的英國(guó)羅斯林研究所最新研究表明,曾經(jīng)成功克隆出多利羊的英國(guó)羅斯林研究所最新研究表明,利用克隆多利羊的技術(shù),利用克隆多利羊的技術(shù),利用克隆多利羊的技術(shù),利用克隆多利羊的技術(shù),根本無(wú)法培育出完全相同的個(gè)體根本無(wú)法培育出完全相同的個(gè)體根本無(wú)法培育出完全相同的個(gè)體根本無(wú)法培育出完全相同的個(gè)體。B.B.B.B.羅斯林研究所的坎貝爾博士等從一母羊胚胎細(xì)胞中提取羅斯林研究所的坎貝爾博士等從一母羊胚胎細(xì)胞中提取羅斯林研究所的坎貝爾博士等從一母羊胚胎細(xì)胞中提取羅斯林研究所的坎貝爾博士等從一母羊胚胎細(xì)胞中提取4 4 4 4個(gè)基個(gè)基個(gè)基個(gè)基因型完全一致的細(xì)胞核,將這因型完全一致的細(xì)胞核,將這因型完全一致的細(xì)胞核,將這因型完全一致的細(xì)胞核,將這4 4 4 4個(gè)細(xì)胞核分別注入來(lái)自其它母?jìng)€(gè)細(xì)胞核分別注入來(lái)自其它母?jìng)€(gè)細(xì)胞核分別注入來(lái)自其它母?jìng)€(gè)細(xì)胞核分別注入來(lái)自其它母羊的羊的羊的羊的4 4 4 4個(gè)卵細(xì)胞中,最終培育出了個(gè)卵細(xì)胞中,最終培育出了個(gè)卵細(xì)胞中,最終培育出了個(gè)卵細(xì)胞中,最終培育出了4 4 4 4頭克隆羊。隨著年齡的增長(zhǎng),頭克隆羊。隨著年齡的增長(zhǎng),頭克隆羊。隨著年齡的增長(zhǎng),頭克隆羊。隨著年齡的增長(zhǎng),它們的體形和脾性的差異隨之增大。說(shuō)明同一基因型的克隆羊它們的體形和脾性的差異隨之增大。說(shuō)明同一基因型的克隆羊它們的體形和脾性的差異隨之增大。說(shuō)明同一基因型的克隆羊它們的體形和脾性的差異隨之增大。說(shuō)明同一基因型的克隆羊在表型上并不完全一致。在表型上并不完全一致。在表型上并不完全一致。在表型上并不完全一致。C.C.C.C.日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn),體細(xì)胞克隆鼠的免疫抗體比普通老鼠少,日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn),體細(xì)胞克隆鼠的免疫抗體比普通老鼠少,日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn),體細(xì)胞克隆鼠的免疫抗體比普通老鼠少,日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn),體細(xì)胞克隆鼠的免疫抗體比普通老鼠少,抵抗力下降,更易得肺炎,死亡率更高。抵抗力下降,更易得肺炎,死亡率更高。抵抗力下降,更易得肺炎,死亡率更高。抵抗力下降,更易得肺炎,死亡率更高。D.D.D.D.臺(tái)灣的一位科學(xué)家報(bào)道臺(tái)灣的一位科學(xué)家報(bào)道臺(tái)灣的一位科學(xué)家報(bào)道臺(tái)灣的一位科學(xué)家報(bào)道(“NatureNatureNatureNature”2003),2003),2003),2003),克隆豬發(fā)生瘁死??寺∝i發(fā)生瘁死??寺∝i發(fā)生瘁死。克隆豬發(fā)生瘁死。4 4)克隆人的身分確定)克隆人的身分確定-社會(huì)問(wèn)題社會(huì)問(wèn)題 A.A.A.A.如何認(rèn)定克隆人在家庭中的地位克隆人與提供如何認(rèn)定克隆人在家庭中的地位克隆人與提供如何認(rèn)定克隆人在家庭中的地位克隆人與提供如何認(rèn)定克隆人在家庭中的地位克隆人與提供細(xì)胞核和卵細(xì)胞的個(gè)體之間的親源關(guān)系細(xì)胞核和卵細(xì)胞的個(gè)體之間的親源關(guān)系細(xì)胞核和卵細(xì)胞的個(gè)體之間的親源關(guān)系細(xì)胞核和卵細(xì)胞的個(gè)體之間的親源關(guān)系,如何稱(chēng)呼如何稱(chēng)呼如何稱(chēng)呼如何稱(chēng)呼:父親父親父親父親?母親母親母親母親?哥哥哥哥哥哥哥哥?姐姐姐姐姐姐姐姐?“本人本人本人本人1 1 1 1”?“本人本人本人本人2 2 2 2”?B.B.B.B.克隆人的繼承權(quán),瞻養(yǎng)義務(wù)和其他權(quán)力的確定??寺∪说睦^承權(quán),瞻養(yǎng)義務(wù)和其他權(quán)力的確定??寺∪说睦^承權(quán),瞻養(yǎng)義務(wù)和其他權(quán)力的確定??寺∪说睦^承權(quán),瞻養(yǎng)義務(wù)和其他權(quán)力的確定。5 5)后遺癥)后遺癥:克隆人的其它社會(huì)問(wèn)題克隆人的其它社會(huì)問(wèn)題A.A.A.A.誰(shuí)有權(quán)利作出克隆誰(shuí)有權(quán)利作出克隆誰(shuí)有權(quán)利作出克隆誰(shuí)有權(quán)利作出克隆“你你你你”“”“”“”“我我我我”“”“”“”“他他他他”的決的決的決的決 定定定定?B.B.B.B.誰(shuí)是克隆人的法定監(jiān)護(hù)人誰(shuí)是克隆人的法定監(jiān)護(hù)人誰(shuí)是克隆人的法定監(jiān)護(hù)人誰(shuí)是克隆人的法定監(jiān)護(hù)人?C.C.C.C.如果克隆人因不可預(yù)知的技術(shù)原因出生后終生如果克隆人因不可預(yù)知的技術(shù)原因出生后終生如果克隆人因不可預(yù)知的技術(shù)原因出生后終生如果克隆人因不可預(yù)知的技術(shù)原因出生后終生殘疾或出現(xiàn)先天性疾患,誰(shuí)對(duì)其負(fù)有責(zé)任并承擔(dān)殘疾或出現(xiàn)先天性疾患,誰(shuí)對(duì)其負(fù)有責(zé)任并承擔(dān)殘疾或出現(xiàn)先天性疾患,誰(shuí)對(duì)其負(fù)有責(zé)任并承擔(dān)殘疾或出現(xiàn)先天性疾患,誰(shuí)對(duì)其負(fù)有責(zé)任并承擔(dān)醫(yī)療和撫養(yǎng)費(fèi)用醫(yī)療和撫養(yǎng)費(fèi)用醫(yī)療和撫養(yǎng)費(fèi)用醫(yī)療和撫養(yǎng)費(fèi)用?6 6)生物多樣性)生物多樣性:人畜細(xì)胞融合的爭(zhēng)論人畜細(xì)胞融合的爭(zhēng)論A.1998A.1998A.1998A.1998年美國(guó)一家受私人資助的研究所將年美國(guó)一家受私人資助的研究所將年美國(guó)一家受私人資助的研究所將年美國(guó)一家受私人資助的研究所將人的面頰細(xì)胞人的面頰細(xì)胞人的面頰細(xì)胞人的面頰細(xì)胞與與與與牛牛牛牛的卵的卵的卵的卵母細(xì)胞結(jié)合,克隆出胚胎細(xì)胞。本項(xiàng)研究論文被權(quán)威學(xué)術(shù)期刊母細(xì)胞結(jié)合,克隆出胚胎細(xì)胞。本項(xiàng)研究論文被權(quán)威學(xué)術(shù)期刊母細(xì)胞結(jié)合,克隆出胚胎細(xì)胞。本項(xiàng)研究論文被權(quán)威學(xué)術(shù)期刊母細(xì)胞結(jié)合,克隆出胚胎細(xì)胞。本項(xiàng)研究論文被權(quán)威學(xué)術(shù)期刊拒絕發(fā)表。拒絕發(fā)表。拒絕發(fā)表。拒絕發(fā)表。B.2001B.2001B.2001B.2001年年年年9 9 9 9月,廣州中山醫(yī)科大學(xué)將一個(gè)月,廣州中山醫(yī)科大學(xué)將一個(gè)月,廣州中山醫(yī)科大學(xué)將一個(gè)月,廣州中山醫(yī)科大學(xué)將一個(gè)7 7 7 7歲男孩歲男孩歲男孩歲男孩丟棄的包皮細(xì)胞丟棄的包皮細(xì)胞丟棄的包皮細(xì)胞丟棄的包皮細(xì)胞作為供體,作為供體,作為供體,作為供體,家兔家兔家兔家兔去核卵母細(xì)胞作為受體,克隆出去核卵母細(xì)胞作為受體,克隆出去核卵母細(xì)胞作為受體,克隆出去核卵母細(xì)胞作為受體,克隆出100100100100多個(gè)胚胎,多個(gè)胚胎,多個(gè)胚胎,多個(gè)胚胎,其目的希望用于治療性克隆研究。其目的希望用于治療性克隆研究。其目的希望用于治療性克隆研究。其目的希望用于治療性克隆研究。C.C.C.C.上述研究引起科學(xué)家和各方面人士的廣泛關(guān)注:上述研究引起科學(xué)家和各方面人士的廣泛關(guān)注:上述研究引起科學(xué)家和各方面人士的廣泛關(guān)注:上述研究引起科學(xué)家和各方面人士的廣泛關(guān)注:a a a a)一些學(xué)者認(rèn)為這是對(duì)生命倫理的)一些學(xué)者認(rèn)為這是對(duì)生命倫理的)一些學(xué)者認(rèn)為這是對(duì)生命倫理的)一些學(xué)者認(rèn)為這是對(duì)生命倫理的“突襲突襲突襲突襲”;b b b b)因含有兔子線粒體)因含有兔子線粒體)因含有兔子線粒體)因含有兔子線粒體DNADNADNADNA,可能造成細(xì)胞新成代謝的問(wèn)題;,可能造成細(xì)胞新成代謝的問(wèn)題;,可能造成細(xì)胞新成代謝的問(wèn)題;,可能造成細(xì)胞新成代謝的問(wèn)題;c c c c)是否會(huì)將兔子的一些疾病傳給人類(lèi)。)是否會(huì)將兔子的一些疾病傳給人類(lèi)。)是否會(huì)將兔子的一些疾病傳給人類(lèi)。)是否會(huì)將兔子的一些疾病傳給人類(lèi)。“人鼠人鼠”專(zhuān)利,進(jìn)步還是倒退?專(zhuān)利,進(jìn)步還是倒退?A.A.A.A.美國(guó)紐約醫(yī)學(xué)院紐曼教授美國(guó)紐約醫(yī)學(xué)院紐曼教授美國(guó)紐約醫(yī)學(xué)院紐曼教授美國(guó)紐約醫(yī)學(xué)院紐曼教授1990199019901990年前提出了制造年前提出了制造年前提出了制造年前提出了制造“人鼠人鼠人鼠人鼠”的設(shè)的設(shè)的設(shè)的設(shè)想,即將想,即將想,即將想,即將老鼠老鼠老鼠老鼠的胚胎細(xì)胞注射到的胚胎細(xì)胞注射到的胚胎細(xì)胞注射到的胚胎細(xì)胞注射到人人人人的胚胎里,或把的胚胎里,或把的胚胎里,或把的胚胎里,或把人人人人的胚胎細(xì)的胚胎細(xì)的胚胎細(xì)的胚胎細(xì)胞注射到胞注射到胞注射到胞注射到老鼠老鼠老鼠老鼠的胚胎里,制造出的胚胎里,制造出的胚胎里,制造出的胚胎里,制造出兼?zhèn)淙撕屠鲜筇匦约鎮(zhèn)淙撕屠鲜筇匦约鎮(zhèn)淙撕屠鲜筇匦约鎮(zhèn)淙撕屠鲜筇匦缘纳?。的生物。的生物。的生物。B.B.B.B.這種兼?zhèn)淙撕屠鲜筇匦缘纳锞哂蓄?lèi)似人的免疫系統(tǒng),可用這種兼?zhèn)淙撕屠鲜筇匦缘纳锞哂蓄?lèi)似人的免疫系統(tǒng),可用這種兼?zhèn)淙撕屠鲜筇匦缘纳锞哂蓄?lèi)似人的免疫系統(tǒng),可用這種兼?zhèn)淙撕屠鲜筇匦缘纳锞哂蓄?lèi)似人的免疫系統(tǒng),可用于藥物研究。于藥物研究。于藥物研究。于藥物研究。C.C.C.C.紐曼教授已向美國(guó)專(zhuān)利局申請(qǐng)專(zhuān)利和商標(biāo),專(zhuān)利局根據(jù)專(zhuān)利紐曼教授已向美國(guó)專(zhuān)利局申請(qǐng)專(zhuān)利和商標(biāo),專(zhuān)利局根據(jù)專(zhuān)利紐曼教授已向美國(guó)專(zhuān)利局申請(qǐng)專(zhuān)利和商標(biāo),專(zhuān)利局根據(jù)專(zhuān)利紐曼教授已向美國(guó)專(zhuān)利局申請(qǐng)專(zhuān)利和商標(biāo),專(zhuān)利局根據(jù)專(zhuān)利法和禁止奴隸的法和禁止奴隸的法和禁止奴隸的法和禁止奴隸的憲法憲法憲法憲法第第第第13131313修正案,拒絕紐曼教授擁有修正案,拒絕紐曼教授擁有修正案,拒絕紐曼教授擁有修正案,拒絕紐曼教授擁有“人人人人鼠鼠鼠鼠”專(zhuān)利,因?yàn)樗腥梭w,專(zhuān)利,因?yàn)樗腥梭w,專(zhuān)利,因?yàn)樗腥梭w,專(zhuān)利,因?yàn)樗腥梭w,人體是不能申報(bào)專(zhuān)利的人體是不能申報(bào)專(zhuān)利的人體是不能申報(bào)專(zhuān)利的人體是不能申報(bào)專(zhuān)利的。設(shè)計(jì)嬰兒:設(shè)計(jì)嬰兒:三基因受孕試驗(yàn)三基因受孕試驗(yàn)(解決(解決(解決(解決線粒體缺陷不孕癥線粒體缺陷不孕癥)1)1)1)1)從從從從一位健康女性一位健康女性一位健康女性一位健康女性的卵細(xì)胞中將細(xì)胞核取出作為無(wú)的卵細(xì)胞中將細(xì)胞核取出作為無(wú)的卵細(xì)胞中將細(xì)胞核取出作為無(wú)的卵細(xì)胞中將細(xì)胞核取出作為無(wú) 核受體卵細(xì)胞核受體卵細(xì)胞核受體卵細(xì)胞核受體卵細(xì)胞;(提供(提供(提供(提供線粒體基因線粒體基因線粒體基因線粒體基因)2)2)2)2)將一位因線粒體缺陷將一位因線粒體缺陷將一位因線粒體缺陷將一位因線粒體缺陷不孕女子不孕女子不孕女子不孕女子的卵細(xì)胞核取出移置到細(xì)胞的卵細(xì)胞核取出移置到細(xì)胞的卵細(xì)胞核取出移置到細(xì)胞的卵細(xì)胞核取出移置到細(xì)胞質(zhì)正常人的上述無(wú)核卵細(xì)胞中質(zhì)正常人的上述無(wú)核卵細(xì)胞中質(zhì)正常人的上述無(wú)核卵細(xì)胞中質(zhì)正常人的上述無(wú)核卵細(xì)胞中;(X X X X基因基因基因基因)3)3)3)3)將卵細(xì)胞核置換后的卵進(jìn)行體外受精(將卵細(xì)胞核置換后的卵進(jìn)行體外受精(將卵細(xì)胞核置換后的卵進(jìn)行體外受精(將卵細(xì)胞核置換后的卵進(jìn)行體外受精(Y Y Y Y或或或或X X X X基因基因基因基因),將胚),將胚),將胚),將胚胎植入缺陷女子子宮內(nèi)。胎植入缺陷女子子宮內(nèi)。胎植入缺陷女子子宮內(nèi)。胎植入缺陷女子子宮內(nèi)。中國(guó)首例三基因受孕試驗(yàn)失敗,政府禁止該項(xiàng)研究中國(guó)首例三基因受孕試驗(yàn)失敗,政府禁止該項(xiàng)研究中國(guó)首例三基因受孕試驗(yàn)失敗,政府禁止該項(xiàng)研究中國(guó)首例三基因受孕試驗(yàn)失敗,政府禁止該項(xiàng)研究 廣廣廣廣州州州州中中中中山山山山醫(yī)醫(yī)醫(yī)醫(yī)學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)院院院院專(zhuān)專(zhuān)專(zhuān)專(zhuān)家家家家對(duì)對(duì)對(duì)對(duì)一一一一位位位位34343434歲歲歲歲的的的的婦婦婦婦女女女女進(jìn)進(jìn)進(jìn)進(jìn)行行行行了了了了這這這這項(xiàng)項(xiàng)項(xiàng)項(xiàng)試試試試驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn)驗(yàn),這這這這位位位位婦婦婦婦女女女女經(jīng)經(jīng)經(jīng)經(jīng)歷歷歷歷了了了了兩兩兩兩次次次次試試試試管管管管受受受受孕孕孕孕,但但但但都都都都由由由由于于于于她她她她的的的的卵卵卵卵子子子子存存存存在在在在問(wèn)問(wèn)問(wèn)問(wèn)題題題題而而而而懷懷懷懷孕孕孕孕失失失失敗敗敗敗??瓶瓶瓶茖W(xué)學(xué)學(xué)學(xué)家家家家先先先先將將將將一一一一枚枚枚枚捐捐捐捐贈(zèng)贈(zèng)贈(zèng)贈(zèng)者者者者的的的的卵卵卵卵子子子子內(nèi)內(nèi)內(nèi)內(nèi)核核核核去去去去除除除除,然然然然后后后后再再再再將將將將這這這這位位位位婦婦婦婦女女女女的的的的卵卵卵卵核核核核移移移移植植植植進(jìn)進(jìn)進(jìn)進(jìn)這這這這枚枚枚枚卵卵卵卵子子子子當(dāng)當(dāng)當(dāng)當(dāng)中中中中,在在在在受受受受精精精精后后后后科科科科學(xué)學(xué)學(xué)學(xué)家家家家成成成成功功功功的的的的培培培培育育育育出出出出了了了了5 5 5 5個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)三三三三基基基基因因因因胚胚胚胚胎胎胎胎,在在在在將將將將這這這這些些些些胚胚胚胚胎胎胎胎植植植植入入入入這這這這位位位位婦婦婦婦女女女女的的的的子子子子宮宮宮宮之之之之后后后后,她她她她懷懷懷懷上上上上了了了了三三三三胞胞胞胞胎胎胎胎。一一一一個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)月月月月之之之之后后后后,為為為為了了了了讓讓讓讓另另另另外外外外兩兩兩兩個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)健健健健康康康康生生生生長(zhǎng)長(zhǎng)長(zhǎng)長(zhǎng),醫(yī)醫(yī)醫(yī)醫(yī)生生生生決決決決定定定定將將將將其其其其中中中中1 1 1 1個(gè)個(gè)個(gè)個(gè)胎胎胎胎兒兒兒兒進(jìn)進(jìn)進(jìn)進(jìn)行行行行流流流流產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn)產(chǎn),但但但但4 4 4 4到到到到5 5 5 5個(gè)月后,另外的兩個(gè)胎兒也相繼流產(chǎn)了。個(gè)月后,另外的兩個(gè)胎兒也相繼流產(chǎn)了。個(gè)月后,另外的兩個(gè)胎兒也相繼流產(chǎn)了。個(gè)月后,另外的兩個(gè)胎兒也相繼流產(chǎn)了。美國(guó)美國(guó)3基因嬰兒已經(jīng)誕生基因嬰兒已經(jīng)誕生A.A.A.A.英國(guó)英國(guó)英國(guó)英國(guó)人類(lèi)生殖人類(lèi)生殖人類(lèi)生殖人類(lèi)生殖雜志(雜志(雜志(雜志(2001200120012001年)披露年)披露年)披露年)披露美國(guó)新澤西州美國(guó)新澤西州美國(guó)新澤西州美國(guó)新澤西州圣巴納圣巴納圣巴納圣巴納巴斯醫(yī)學(xué)中心的科學(xué)家采用卵質(zhì)轉(zhuǎn)移技術(shù),幫助巴斯醫(yī)學(xué)中心的科學(xué)家采用卵質(zhì)轉(zhuǎn)移技術(shù),幫助巴斯醫(yī)學(xué)中心的科學(xué)家采用卵質(zhì)轉(zhuǎn)移技術(shù),幫助巴斯醫(yī)學(xué)中心的科學(xué)家采用卵質(zhì)轉(zhuǎn)移技術(shù),幫助12121212名因卵子名因卵子名因卵子名因卵子有缺陷導(dǎo)致不孕的婦女產(chǎn)下有缺陷導(dǎo)致不孕的婦女產(chǎn)下有缺陷導(dǎo)致不孕的婦女產(chǎn)下有缺陷導(dǎo)致不孕的婦女產(chǎn)下15151515名健康的嬰兒(其中有名健康的嬰兒(其中有名健康的嬰兒(其中有名健康的嬰兒(其中有3 3 3 3對(duì)雙對(duì)雙對(duì)雙對(duì)雙胞胎)。胞胎)。胞胎)。胞胎)。B.B.B.B.上述上述上述上述15151515名嬰兒中,有名嬰兒中,有名嬰兒中,有名嬰兒中,有2 2 2 2名嬰兒的細(xì)胞質(zhì)中檢測(cè)到注入的捐獻(xiàn)名嬰兒的細(xì)胞質(zhì)中檢測(cè)到注入的捐獻(xiàn)名嬰兒的細(xì)胞質(zhì)中檢測(cè)到注入的捐獻(xiàn)名嬰兒的細(xì)胞質(zhì)中檢測(cè)到注入的捐獻(xiàn)者的線粒體者的線粒體者的線粒體者的線粒體DNADNADNADNA,或者說(shuō)這,或者說(shuō)這,或者說(shuō)這,或者說(shuō)這2 2 2 2名嬰兒同時(shí)擁有兩位母親的遺傳名嬰兒同時(shí)擁有兩位母親的遺傳名嬰兒同時(shí)擁有兩位母親的遺傳名嬰兒同時(shí)擁有兩位母親的遺傳物質(zhì)。物質(zhì)。物質(zhì)。物質(zhì)。長(zhǎng)壽基因長(zhǎng)壽基因-沒(méi)有免費(fèi)的午餐沒(méi)有免費(fèi)的午餐一個(gè)不可實(shí)現(xiàn)的夢(mèng)想一個(gè)不可實(shí)現(xiàn)的夢(mèng)想1 1 1 1)自然選擇,只優(yōu)待生殖,而不關(guān)注壽命。)自然選擇,只優(yōu)待生殖,而不關(guān)注壽命。)自然選擇,只優(yōu)待生殖,而不關(guān)注壽命。)自然選擇,只優(yōu)待生殖,而不關(guān)注壽命。2 2 2 2)可以延緩組織器官的壽命,但無(wú)法改變大腦衰老的命)可以延緩組織器官的壽命,但無(wú)法改變大腦衰老的命)可以延緩組織器官的壽命,但無(wú)法改變大腦衰老的命)可以延緩組織器官的壽命,但無(wú)法改變大腦衰老的命運(yùn)。運(yùn)。運(yùn)。運(yùn)。3 3 3 3)果蠅的實(shí)驗(yàn)表明,延緩死亡的時(shí)間必需付出其它的生)果蠅的實(shí)驗(yàn)表明,延緩死亡的時(shí)間必需付出其它的生)果蠅的實(shí)驗(yàn)表明,延緩死亡的時(shí)間必需付出其它的生)果蠅的實(shí)驗(yàn)表明,延緩死亡的時(shí)間必需付出其它的生存代價(jià)。存代價(jià)。存代價(jià)。存代價(jià)。4 4 4 4)文明的發(fā)展極大地改進(jìn)了人類(lèi)的生存環(huán)境和醫(yī)療衛(wèi)生,)文明的發(fā)展極大地改進(jìn)了人類(lèi)的生存環(huán)境和醫(yī)療衛(wèi)生,)文明的發(fā)展極大地改進(jìn)了人類(lèi)的生存環(huán)境和醫(yī)療衛(wèi)生,)文明的發(fā)展極大地改進(jìn)了人類(lèi)的生存環(huán)境和醫(yī)療衛(wèi)生,使人類(lèi)的壽命得以延長(zhǎng),但從未改進(jìn)人類(lèi)的壽命基因。使人類(lèi)的壽命得以延長(zhǎng),但從未改進(jìn)人類(lèi)的壽命基因。使人類(lèi)的壽命得以延長(zhǎng),但從未改進(jìn)人類(lèi)的壽命基因。使人類(lèi)的壽命得以延長(zhǎng),但從未改進(jìn)人類(lèi)的壽命基因。自然選擇為何不青睞長(zhǎng)壽基因?自然選擇為何不青睞長(zhǎng)壽基因?n n在達(dá)爾文的在達(dá)爾文的在達(dá)爾文的在達(dá)爾文的物種起源物種起源物種起源物種起源中提到,有人質(zhì)疑,長(zhǎng)中提到,有人質(zhì)疑,長(zhǎng)中提到,有人質(zhì)疑,長(zhǎng)中提到,有人質(zhì)疑,長(zhǎng)壽顯然對(duì)所有生物都有益,但為何在同一譜系中,壽顯然對(duì)所有生物都有益,但為何在同一譜系中,壽顯然對(duì)所有生物都有益,但為何在同一譜系中,壽顯然對(duì)所有生物都有益,但為何在同一譜系中,后代并不一定總比其前代更加長(zhǎng)壽呢?后代并不一定總比其前代更加長(zhǎng)壽呢?后代并不一定總比其前代更加長(zhǎng)壽呢?后代并不一定總比其前代更加長(zhǎng)壽呢?n n因?yàn)?,長(zhǎng)壽問(wèn)題多與各種生物的體制等級(jí)有關(guān);因?yàn)?,長(zhǎng)壽問(wèn)題多與各種生物的體制等級(jí)有關(guān);因?yàn)?,長(zhǎng)壽問(wèn)題多與各種生物的體制等級(jí)有關(guān);因?yàn)?,長(zhǎng)壽問(wèn)題多與各種生物的體制等級(jí)有關(guān);也與新陳代謝速率有關(guān);更與生殖過(guò)程中能量損也與新陳代謝速率有關(guān);更與生殖過(guò)程中能量損也與新陳代謝速率有關(guān);更與生殖過(guò)程中能量損也與新陳代謝速率有關(guān);更與生殖過(guò)程中能量損耗有關(guān);而這些因素多由自然選擇決定。耗有關(guān);而這些因素多由自然選擇決定。耗有關(guān);而這些因素多由自然選擇決定。耗有關(guān);而這些因素多由自然選擇決定。n n所以,人類(lèi)應(yīng)該謹(jǐn)慎利用基因技術(shù),順其自然。所以,人類(lèi)應(yīng)該謹(jǐn)慎利用基因技術(shù),順其自然。所以,人類(lèi)應(yīng)該謹(jǐn)慎利用基因技術(shù),順其自然。所以,人類(lèi)應(yīng)該謹(jǐn)慎利用基因技術(shù),順其自然。
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生態(tài)與環(huán)境
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