转基因技术的应用实例，看看这八个具有里程碑意义的转基因生物

半个世纪前，第一个转基因生物诞生了，随后迎来了生物创新的新时代，这些研究已经或即将对我们的生活产生巨大影响。对于转基因生物，特别是由此产生的转基因食品，一直以来颇受大众诟病，主要是担心对人体健康的影响，更担心对下一代产生危害（参见《转基因食品对人类的6大不利影响》）。但是，作为一项技术，而且是前沿技术，肯定是有价值的。抛开转基因食品对人类的危害不说，转基因技术对人类文明进步的贡献还是可圈可点的。下面八个具有里程碑意义的转基因生物，这八个转基因生物的研究就相当于过去转基因技术研究的发展简史。

1.利用大肠杆菌生产治疗糖尿病的人胰岛素

1973年11月，遗传学家斯坦利·科恩（Stanley Cohen）及其同事报告说，他们已经构建了一个质粒，一个DNA环，将另一个生物体的基因转至到大肠杆菌细胞中 。研究小组后来表明，这种接受了外源基因的细胞可以产生与外源基因相关的蛋白质。此后，大肠杆菌就通过转基因技术被修改为可以大规模生产治疗药物、分解塑料（环保）等的转基因细菌等。到了1978年，由于该技术的应用，一直只能从猪和牛身上提取胰岛素难题，科学家就可以利用大肠杆菌来制造用于治疗糖尿病的人胰岛素，这种救命药物于1982年上市。   

2.利用转基因小鼠模拟和研究阿尔茨海默氏症、酗酒、抑郁症、癌症等人类疾病

小鼠经常被用于研究人类疾病的实验。1974年，生物学家Rudolf Jaenisch和Beatrice Mintz通过将猿猴病毒的DNA注射到小鼠胚胎中，这些胚胎后来在基因组中带有病毒DNA。在1980年和1981年发表的论文中，由生物学家Jon Gordon和Frank Ruddle领导的研究小组将病毒DNA整合到小鼠基因组中，以便将其传递给后代。星啮齿动物被称为“转基因”小鼠，通过破坏或移除这种转基因小鼠其中的单个基因，用于模拟和研究从阿尔茨海默氏症到酗酒再到抑郁症和癌症的人类疾病。   

3. 利用Bt生物毒素抵抗害虫的侵害

Bt棉花（左）比非Bt棉花（右）更能抵抗棉铃虫的攻击

1987年，遗传学家马克·瓦克（Mark Vaeck）及其同事报告说，他们用基因工程改造烟草，使其可以产生Bt毒素。这些毒素由苏云金芽孢杆菌产生，是一种较安全的生物毒素，而非有机农药毒素，可以阻止某些昆虫，包括几种常见的农业害虫对烟草植物的侵害。据估计，自那时以来，已经种植了超过10亿公顷的Bt作物——玉米、棉花、大豆等。这些作物提高了产量，同时减少了对杀虫剂的需求。至于导入了Bt的玉米、大豆对人体健康有无危害可以参见《转基因食品对人类的6大不利影响》，但是很显然，在棉花上的利用毫无疑问是很受益的，如上图所示。

4. 黄素萨弗番茄可以阻止导致水果软化的酶的产生

萨弗番茄（右）比普通番茄（左）保鲜的时间更长

1994年推出的萨弗（Flavr Savr）番茄的基因组被修改以阻止负责水果软化的酶的产生，从而使水果保持更长时间的坚实，由于高昂的生产和分销成本最终注定了Flavr Savr的失败。但它是第一种获得美国食品和药物管理局批准并商业化销售的转基因作物。虽然萨弗番茄失败了，但是转基因作物的研究还是在蓬勃发展。2019年，转基因作物种植面积超过1.9亿公顷。这些作物包括土豆、南瓜、甜菜、木瓜和玉米等。

虽然转基因的萨弗番茄经过了美国食品和药物管理局的商业化销售批准，并经过了严格的安全测试，但由此对转基因食品存在的对人类潜在的健康和环境风险的指责就一直没有停过。   

5. 生物黄金大米能够产生维生素A的前体

全世界有超过20亿人面临微量营养素缺乏症。传统的育种和基因工程可以增加这些营养，而水稻一直是一个明显的目标。“世界上一半以上的人口，包括许多生活在贫困中的人，大部分日常卡路里都依赖大米。”

黄金大米由生物学家Ingo Potrykus和Peter Beyer领导的团队于1990年代后期开发，含有来自水仙花和土壤细菌的基因，使其能够产生维生素A的前体。食品安全监管机构已在美国，澳大利亚，加拿大和新西兰批准它，最近在菲律宾被批准用于商业用途。尽管黄金大米很有希望，但由于监管障碍和对转基因生物的反对，黄金大米尚未得到广泛采用。同萨弗番茄一样，该黄金大米恐怕也难以推广。   

6. 阿库优势三文鱼——快速生长的养殖鲑鱼

FDA（美国食品药品管理局）于2015年批准AquAdvantage（阿库优势）鲑鱼供人类食用（说明一下，三文鱼是部分鲑科鱼类的俗称）。使鲑鱼成为美国第一种可以作为人类食品的转基因动物。加拿大在2016年紧随其后，凭借来自奇努克鲑鱼的生长激素基因，阿库优势鲑鱼在传统农场养殖，比大西洋鲑鱼的生长时间减少一半。快速生长的养殖鲑鱼可能具有广泛的吸引力，但有人担心，如果工程鲑鱼逃脱，它们可能会赶走野生鲑鱼。目前，阿库优势三文鱼只是在逐渐进入美国的供应链。

7. 美国板栗对真菌枯萎病的抵抗力更强

一些研究人员正在转向转基因生物进行保护。曾经主宰东海岸的美国板栗提供了一个早期的例子，这种基因工程树对真菌枯萎病的抵抗力更强，这要归功于小麦基因可以分解病原体产生的有害化学物质。自 2020 年 1 月以来，该树一直在接受监管机构的审查。

8. 蚊子——转基因昆虫

对传播疾病的动物（包括蚊子）进行基因改造可以挽救很多生命。仅疟疾每年就造成数十万人死亡。“我们已经在使用转基因蚊子进行疾病控制，”北德克萨斯大学丹顿分校的生物学家Vanessa Macias说。例如，2021年在佛罗里达州进行的测试释放了经过基因工程改造的雄性埃及伊蚊，因此雌性后代在成年前死亡。减少传播寨卡病毒和登革热病毒的昆虫数量。巴西、开曼群岛、巴拿马和印度也释放了这种转基因蚊子。

Macias说，其他研究小组正在添加使蚊子对病原体产生抗性的基因，从而防止疾病传播。基因编辑的进步意味着现在有可能使用所谓的基因驱动将基因修饰传播到整个种群。但是，包括改变整个动物种群是否合乎道德，这是有质疑声音的。

看完以上关于转基因生物的，是否对转基因技术有了更全面的理解呢？转基因食品是否安全一直遭到大多数人的反对，这是完全正当和可以理解的，因为任何一项技术都有正反两方面的作用，在造福于人类的同时，也会给人类带来烦恼甚至危害。但是，探索、解密自然是人类的使命，在这条披荆斩棘的道路上，人类一直在勇往直前，为创造更加灿烂的人类文明而不懈努力。