基因工程的优缺点

2025年6月14日 | 阅读 9 分钟

转基因工程、基因改造和特征选择,从诞生之初就一直饱受争议和质疑,无论是从社会、科学还是伦理的角度。关于这个有争议的话题,最常见的疑问和质询集中在安全、个人权利、社会不公和精英主义上。

Advantages and Disadvantages of Genetic Engineering

在本文中,我们将讨论转基因工程,它对人们意味着什么,以及它如何影响我们的日常生活。转基因工程能带来哪些好处和坏处?转基因工程在人类生活中扮演着什么角色?此外,我们还将讨论与伦理和安全相关的规则和法律,这对从医生、科学家到病人及父母的每个人都至关重要。让我们开始吧!

什么是基因工程?

基因工程是指利用技术改变生物体的DNA。 基因改造和基因工程的用法相似。该过程可能包括修改基因组,即生物体DNA的整体,以获得期望的特征。清除不良特征也可能需要消除基因组的某些部分。 任何生物,无论是植物、动物、细菌还是人,都可以进行基因工程,目的是增加或改变其外观。

基因改造的类型

基因变化可能有几种方式发生。基因编辑是为了改变生物体的遗传结构并改变其性状。 利用重组DNA技术,将来自两个不同物种的DNA组合到一个宿主生物体中,通常是一种细菌菌株。

基因沉默,即抑制或调控基因的表达,是另一种基因改造。 基因沉默已被用于培育像北极苹果这样的植物。 被砍伐后,它不会变棕,因为褐变基因已被抑制。以下方法可用于任何这些基因工程过程:

Advantages and Disadvantages of Genetic Engineering
  • 通过改变一个碱基对——例如,从A-T变为C-G——可以产生改变。
  • 为了去除不需要的特征,可以切除一个完整的DNA片段或区域。
  • 可以通过复制一个基因来扩展基因组。
  • 可以从一个生物体中提取DNA,并将其外源基因导入另一个生物体的基因组。

基因工程对不同方面的影响

科学技术广泛应用于人类基因工程。它被创造出来是为了阻止疾病的传播。由于基因工程的发展,研究人员现在可以改变基因组导致某些由基因突变引起的疾病的方式。

如今,基因工程被用于治疗糖尿病和无数其他疾病,以及囊性纤维化等病症。“泡泡男孩”病是一种致命的疾病,现在可以通过基因工程得到治愈(重症联合免疫缺陷)。 这是一个响亮的例子,说明基因工程可以提高生活质量和延长寿命。

治疗未出生婴儿的疾病和障碍的潜力无疑是该领域最大的优势之一。如果未出生的婴儿接受基因检测,就可以进行治疗。这最终可能影响疾病在后代中传播的速度。

然而,这些好处并非没有风险。人们对人类基因工程的发展持有强烈的支持或反对意见。本文简要讨论了这一概念对生物圈的影响,以及围绕这项技术使用的几项争议性问题。用于撰写本文的信息来自PubMed 2000年至2015年发表的同行评审出版物。

1.环境影响

虽然该领域可能产生巨大的积极影响,但仍有许多未解决的问题。转基因生物可能导致生态问题。转基因动物对生态系统的影响是不可预测的。 就像外来物种一样,引入新的转基因物种可能导致该区域的生态失衡。

意外或不确定的结果可能导致许多问题。例如,病毒或细菌的基因工程错误可能产生更强的变种,一旦释放,可能引发灾难性流行病。就人类基因工程而言,这可能是致命的,可能导致从轻微健康问题到死亡的各种情况。

2.对人的影响

鉴于基因工程使用病毒载体将功能基因导入人体,其影响尚不完全清楚。功能基因的插入位置没有指示。在某些情况下,它们甚至可能用健康的基因取代有缺陷的基因。因此,这可能导致进一步的人类健康问题或疾病。

此外,随着有缺陷基因被功能基因取代,预计遗传多样性将下降。如果所有人类都具有相似的基因组,该种群将更容易受到病毒和其他疾病的侵害。

此外,基因工程可能产生意想不到的后果或结果。例如,某些人可能会对植物或动物的改变产生意外的过敏反应,而这些改变在原始形式中并不存在。其他改变可能使生物体对人类或其他生物具有毒性。

3.药物耐药性

抗生素耐药基因常在基因工程中用作“筛选标记”。这些标记有助于早期检测已摄取外源基因的细胞。尽管这些基因在植物组织中无用,但仍被表达。大多数转基因作物包含完全抗生素耐药基因。赋予抗生素耐药性的基因可能在食物中产生致命后果。

因此,在用餐时服用抗生素,食用某些食物可能会降低其抵抗疾病的能力。此外,耐药基因可能传递给感染人类或动物的病原体,使其具有耐药性。如果发生转移,可能会加剧已是大问题的耐药性病原体。

4.社会和伦理问题

  • “扮演上帝”的想法现在强烈反对基因工程。 关于这项技术的接受程度,也提出了一些困难。这些担忧从道德困境到对基因改造潜在影响的无知。事实上,一个改变的基因一旦被引入,就无法从生物体中移除,这是一个重大担忧。
  • 转基因工程中 rDNA 的使用引起了公众的一系列反应。 在药品生产中使用转基因生物通常受到称赞。然而,rDNA 怀疑论者担心,在某些 rDNA 研究中使用的致病生物可能会演变成高度传染性的形式,从而在全球范围内引发大流行。
  • 在非人类物种中使用额外的人类DNA来创造基因上部分是人类的新生命形式,这引起了重大的伦理问题。 例如,一个青椒需要有多少基因突变才能在不产生后果的情况下食用?或者一个生物体必须含有多少比例的人类基因才能被归类为人类?

为了帮助番茄和辣椒更快地生长,基因突变现在被引入植物中。这意味着同时进行素食主义和食人主义现在是可能的。同样关于食用含有人类基因的猪肉的论点也适用于食肉动物。用基因工程创造人类精子的小鼠呢?这会对孩子产生怎样的心理影响呢?

  • 批评者对转基因牛生长激素(BST)的安全性表示怀疑,它被用来提高奶牛的产奶量,因为这增加了奶牛患乳腺炎(乳房疾病)的风险,还使奶牛更容易不孕和跛行。
  • 转基因植物也围绕着争议性问题。通过基因工程,过敏原可能从一种粮食作物传播到另一种。另一个问题是,孕妇食用转基因食品可能会损害正常的胎儿发育并改变基因表达,从而危及未出生的婴儿。
  • 《国家科学院2002年发布的一项研究》称,人类克隆应该被禁止。 该调查得出结论,鉴于克隆动物中健康问题的高发率,在人类身上进行此类尝试对母亲和发育中的胚胎风险极高,并且很可能失败。除了安全性,克隆人类的前景还带来了一系列社会问题,例如克隆孩子可能出现的心理问题,他/她将是其父母之一的完全双胞胎。
  • 基因工程的有害使用带来了进一步令人不安的可能性。恐怖组织或军方可能会开发出更强大的生物武器。这些武器可能具有耐药性,甚至针对具有特定DNA的人。 作为生物武器使用的转基因生物也可能繁殖得更快,在更短的时间内产生更大的数量和更强的破坏力。

基因工程:优缺点

特别是就人类基因改造而言,基因工程已成为一个有争议的话题。基因工程的使用既有好处也有坏处。接下来的部分将更详细地探讨每一方。

Advantages and Disadvantages of Genetic Engineering

基因工程的优势

基因工程有许多有益于社会的用途,并且仍有进一步发展的空间。以下是已应用或可能应用的基因工程的一些优势:

  • 治疗疾病 - 治疗遗传性疾病涉及基因型改造或用健康基因替换基因突变。为了修复导致疾病的突变,基因疗法将健康基因插入个体DNA中。
  • 药物 - 基因工程已被用于开发一系列重要的药物、疫苗和疗法,包括人类胰岛素。
  • 改良食品 - 农作物可以通过基因工程改变其DNA,以生产营养更丰富、保质期更长、味道更好的食物。例如,“黄金大米”已被改造,以含有更多的维生素A。然后,这种大米可以供应给生活在营养不良地区的人们,以改善他们的健康。
  • 延长寿命 - 基因工程可用于降低一个人患特定疾病的风险,从而改善其健康和预期寿命。
  • 资源更丰富 - 由于人口高速增长,某些地区的资源日益稀缺。通过使用基因工程,可以减轻限制。例如,牛可以通过基因改造生产更多的牛奶,绵羊可以改造以提供更多的羊毛。

基因工程的缺点

基因工程的使用也有其缺点。其应用引发了道德和伦理问题,并可能使事情变得更糟。基因工程可能带来以下几个缺点:

  • 伦理挑战 - 改变一个人DNA的能力引发了“设计婴儿”的可能性。“如果基因工程发展到能够改变DNA以产生某些期望的特征,父母可能会在子宫中花费金钱来改造孩子的DNA,以生出“完美”的孩子。

这引发了关于父母是否应拥有这种权力的道德担忧,男女比例失衡的风险,以及甚至篡改个人DNA的恰当性。

  • 限制多样性 - 这对所有物种都很重要,然而转基因物种被创造出来是为了比其他类型更具弹性、更持久。这限制了物种多样性。
  • 其他问题:基因工程可能给生物体带来不受欢迎的特征。例如,微生物可能产生毒素、对某些抗生素产生抗药性,或导致疾病的发展。
  • 金钱和所有权:创造一个基因的人是它的所有者。因此,像转基因作物这样的产品的价格由所有者决定。

是否使其更便宜或在最需要它的全球地区更易获得,由所有者的判断决定;他/她可能决定提高价格或限制其可及性。如果人类基因的价格上涨到这个水平,只有富人才能负担得起基因疗法来治疗疾病。

结论

现代社会已将基因工程融入生活的几乎所有方面,其广泛的应用已经影响和促进了几乎每一个重要领域。医疗保健、农业和制药行业都已被这项技术所改变。

根据我们的需求,基因工程中采用不同的方法来实现不同的目标。借助这项技术,我们现在拥有抗虫害的作物、转基因生物和激素,以及许多其他重要的产品。没有这项技术,今天的生物学研究就不能被认为是完整的。


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