《生態(tài)與環(huán)境》配套PPT電子課件,生態(tài)與環(huán)境,生態(tài),環(huán)境,配套,PPT,電子,課件 第第12講講 生命科學與仿生學生命科學與仿生學沈沈 顯顯 生生中國科學技術大學生命科學學院中國科學技術大學生命科學學院主要內容主要內容一、仿生學的概念一、仿生學的概念二、仿生學與我們的生活二、仿生學與我們的生活三、生命現(xiàn)象將帶來無窮的啟示三、生命現(xiàn)象將帶來無窮的啟示 一一、仿生學的概念、仿生學的概念仿生學仿生學(Bionics)1960年由美國科學家提出年由美國科學家提出，是研究是研究生物系統(tǒng)的形態(tài)結構、功能和機理，為工程技術提供生物系統(tǒng)的形態(tài)結構、功能和機理，為工程技術提供新的設計思想及工作原理的科學。新的設計思想及工作原理的科學。德國著名設計大師路易吉德國著名設計大師路易吉科拉尼曾說：科拉尼曾說：“設計設計的基礎應來自誕生于大自然的生命所呈現(xiàn)的真理之中的基礎應來自誕生于大自然的生命所呈現(xiàn)的真理之中”。所以說，仿生學是學習自然界的現(xiàn)象作為技術創(chuàng)。所以說，仿生學是學習自然界的現(xiàn)象作為技術創(chuàng)新的模式。新的模式。仿生學的特點仿生學的特點仿生學屬于生物科學與技術科學之間的仿生學屬于生物科學與技術科學之間的邊邊緣學科緣學科，涵蓋生物學、生物電子學、生物傳感，涵蓋生物學、生物電子學、生物傳感器、生物仿真材料、物理學、控制論、工程學、器、生物仿真材料、物理學、控制論、工程學、生物物理學、生物電機和生物大分子的自裝配生物物理學、生物電機和生物大分子的自裝配等的一門交叉學科。等的一門交叉學科。仿生技術通過對各種生物系統(tǒng)所具有的功仿生技術通過對各種生物系統(tǒng)所具有的功能原理和作用機理作為生物模型進行研究，最能原理和作用機理作為生物模型進行研究，最后實現(xiàn)新的技術設計并制造出更好的新型儀器、后實現(xiàn)新的技術設計并制造出更好的新型儀器、機械等。機械等。仿生學研究范圍劃分方法（仿生學研究范圍劃分方法（1 1）結構與材料；結構與材料；機理與能量；機理與能量；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。生殖與生命活動。仿生學研究范圍劃分方法（2）材料仿生學材料仿生學信息仿生學信息仿生學控制仿生學控制仿生學力學仿生學力學仿生學化學仿生學化學仿生學醫(yī)學仿生學醫(yī)學仿生學二、仿生學與我們的生活二、仿生學與我們的生活生命科學研究的對象有許多層次；生命科學研究的對象有許多層次；不同的生命層次、不同的生物體，都充滿了無窮奧不同的生命層次、不同的生物體，都充滿了無窮奧秘，是仿生學創(chuàng)新的源泉；秘，是仿生學創(chuàng)新的源泉；長期以來，人們從生物界獲得了許多關于工程的、長期以來，人們從生物界獲得了許多關于工程的、機械的、建筑的、儀器的等原理，推動了社會發(fā)展。機械的、建筑的、儀器的等原理，推動了社會發(fā)展。鋸子的發(fā)明來自于芒（Miscanthus）的葉片1、仿生學的常見例子仿生學的常見例子在古代：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”的高貴品格來稱贊荷花。的高貴品格來稱贊荷花。德國波恩大學科研人員研究蓮花的德國波恩大學科研人員研究蓮花的荷葉的納米結構，通荷葉的納米結構，通過觀察發(fā)現(xiàn)，其表面有許多微小顆粒，從而發(fā)明了無需過觀察發(fā)現(xiàn)，其表面有許多微小顆粒，從而發(fā)明了無需擦洗的擦洗的“自凈玻璃自凈玻璃”和和“自凈勺自凈勺”。Lotus-effect 給我們帶來了很大的啟示與思考。給我們帶來了很大的啟示與思考。2、神奇的蓮（荷葉）、神奇的蓮（荷葉）3、來自蜂巢的發(fā)明、來自蜂巢的發(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，為低收入家庭設計出圖片中展示的住宅，既可在最大程度上做到保護隱私，同時又極具美感。蜂巢與龜殼蜂巢與龜殼2002年，德國米勒年，德國米勒(Mieles)公司生產出新型的洗衣公司生產出新型的洗衣機，機桶的內壁采用蜂巢和龜背的結構，這種洗衣機，機桶的內壁采用蜂巢和龜背的結構，這種洗衣機具良好的工作原理和性能，不損傷衣服。這必將機具良好的工作原理和性能，不損傷衣服。這必將沖擊現(xiàn)在的洗衣機市場。沖擊現(xiàn)在的洗衣機市場。2011年，Resilient技術公司和威斯康星州大學麥迪遜分校聚合體工程學中心的開發(fā)人員設計了模仿蜂巢結構的輪胎。不會漏氣的仿蜂巢輪胎不會漏氣的仿蜂巢輪胎4、生物生物“冷光冷光”的開發(fā)的開發(fā)細菌、真菌、蠕蟲、軟體動物、甲殼動物、昆蟲和魚類等，產生的光都不產生熱，稱為“冷光”。螢火蟲的發(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)光細胞含有熒光素和熒光酶兩種物質。在熒光酶的作用下，熒光素在細胞內水分的參與下，與氧化合便發(fā)出熒光，實質上是把化學能轉變成光能的過程。生物生物“冷光冷光”的開發(fā)（續(xù)）的開發(fā)（續(xù)）除了開發(fā)出日光燈和LED（light emitting diode）燈外，科學家已經從螢火蟲的發(fā)光器中分離出了純熒光素，后來又分離出了熒光酶，并用化學方法可人工合成了熒光素?，F(xiàn)在，由熒光素熒光素、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閃光燈。5、超級彩屏、超級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；通過研究發(fā)現(xiàn)，在翅膀的內部有許多扁圓的腔，色；通過研究發(fā)現(xiàn)，在翅膀的內部有許多扁圓的腔，正是這種結構保證了全方位的反射。正是這種結構保證了全方位的反射。美國人已經制造出了美國人已經制造出了10X10cm2的顯示屏，如果再擴的顯示屏，如果再擴大，應用到彩色電視上，將是一場革命。大，應用到彩色電視上，將是一場革命。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、平板電腦和電子閱讀器等設備所采用的電子墨水的一個理想替代品，其設計靈感來自于蝴蝶翅膀。它采用兩個玻璃面板和微型鏡子，能夠將顏色反射到屏幕上。這也就意味著顯示屏能夠在強烈的陽光照射下顯示出鮮艷的色彩，使其在陽光下更容易觀看。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能電池板仿蝴蝶翅膀太陽能電池板2009年，科學家發(fā)現(xiàn)蝴蝶翅膀上的鱗片能夠充當天然的太陽能收集器，可以極高的效率吸收陽光。研究人員利用從蝴蝶翅膀身上獲得的靈感，提高染料敏化太陽能電池收集陽光的能力。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，美國加州大學研究人員發(fā)現(xiàn)，它的一只足具50萬枚剛毛，每個毛具上百個勺形襯墊，是利用分子間范德華引力起作用的。美國戴頓大學（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（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克的瓶裝可樂飲料；（d）一個（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英國BAE公司模仿壁公司模仿壁虎腳的攀爬機器人虎腳的攀爬機器人7、其他案例、其他案例（1）AMC輪胎的誕生輪胎的誕生 貓在奔跑中突然停止時，不會隨慣性向前滑行。貓在奔跑中突然停止時，不會隨慣性向前滑行。原因是具可變的肉墊。原因是具可變的肉墊。蜘蛛網的柔順性，保證某一點受力后，將力均蜘蛛網的柔順性，保證某一點受力后，將力均勻地分散到其他處。勻地分散到其他處。采用肉墊和蛛網原理研發(fā)的采用肉墊和蛛網原理研發(fā)的AMC輪胎具有彈性，輪胎具有彈性，把剎車距離有把剎車距離有18米減到米減到9米，其意義重大。米，其意義重大。（2）毛細管蓄電池 動物的肺和植物的葉，其內部結構都有復雜動物的肺和植物的葉，其內部結構都有復雜的管狀結構，才保證了生物功能的高效率。的管狀結構，才保證了生物功能的高效率。傳統(tǒng)的蓄電池，采用了插入式正負電極，電傳統(tǒng)的蓄電池，采用了插入式正負電極，電棒太粗，接觸面積小。改為毛細管狀結構，大大棒太粗，接觸面積小。改為毛細管狀結構，大大提高了蓄電池的性能。提高了蓄電池的性能。英國英國FMC公司根據(jù)動物肺和植物葉片呼吸的原理，生公司根據(jù)動物肺和植物葉片呼吸的原理，生產出毛細管裝置的蓄電池，使得電池效率提高產出毛細管裝置的蓄電池，使得電池效率提高16%。（3）基因工程生產胭脂樹橙）基因工程生產胭脂樹橙胭脂樹橙是由紅木（Bixa orellana）產生的樹脂，用于食品和化妝品的植物原料。發(fā)現(xiàn)由3個基因控制其合成，并且知道番茄紅素是其合成前體，目前已經將基因轉入大腸桿菌，工業(yè)化生產胭脂樹橙。將來希望將基因轉入番茄中，可更加快捷地生產。一位設計師根據(jù)甲蟲創(chuàng)造性地提出了從霧氣中獲取水的想法。一位設計師根據(jù)甲蟲創(chuàng)造性地提出了從霧氣中獲取水的想法。“露水庫露水庫”水壺水壺模擬甲蟲霧中取水的方式，水壺背部的脊狀結構能夠收集露水。模擬甲蟲霧中取水的方式，水壺背部的脊狀結構能夠收集露水。（4）模仿甲蟲）模仿甲蟲（5）生物結構構件的模擬）生物結構構件的模擬 單子葉植物禾本科的莖部是維管狀結構，其截面大多是空心的。支持人體承重和運動的骨骼，其截面上密實的骨質分布在四周，而柔軟的骨髓充滿內腔。在建筑結構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構、空間薄壁結構等都是根據(jù)生生物結構構件發(fā)明物結構構件發(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、基因轉移，模仿了人工基因重組、轉基因技根據(jù)自然重組、基因轉移，模仿了人工基因重組、轉基因技術；術；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)計算機技術，模擬生物計算機（根據(jù)計算機技術，模擬生物計算機（bio computation）、）、DNADNA計算機技術、計算機技術、3D3D打印機（打印機（4 4核酸或核酸或2020種氨基酸），已經出種氨基酸），已經出現(xiàn)現(xiàn)4D4D打??；打印；根據(jù)條形碼技術，發(fā)明了根據(jù)條形碼技術，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分析物與生物物質產生的特異反應，將生物傳感器是利用待測分析物與生物物質產生的特異反應，將反應所產生的特性，配合光學、電學、熱學、聲學等相對應的反應所產生的特性，配合光學、電學、熱學、聲學等相對應的換能器，將反應轉換成可處理的訊號輸出。生物傳感器的基本換能器，將反應轉換成可處理的訊號輸出。生物傳感器的基本結構包括：生物物質層、換能器、訊號處理系統(tǒng)、訊號輸出系結構包括：生物物質層、換能器、訊號處理系統(tǒng)、訊號輸出系統(tǒng)。根據(jù)感測物質的種類，生物傳感器可分為：酵素傳感器、統(tǒng)。根據(jù)感測物質的種類，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。酶傳感器已有傳感器已有3030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。酶傳感器可快速測定人體內血糖、膽固醇的變化。也在商品化。酶傳感器可快速測定人體內血糖、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。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。微陣列晶片主要用于樣品分析、檢測，其與一般半導體芯片不同陣列晶片主要用于樣品分析、檢測，其與一般半導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。事實上，微陣列芯片是將成千上萬的微型生物傳感器有小異。事實上，微陣列芯片是將成千上萬的微型生物傳感器有如數(shù)組般排列在不同材質的載體上如數(shù)組般排列在不同材質的載體上(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象，借助生物傳感器上的生物探針與樣品中的特定對象進行生化反應，再經換能器將反應結果轉換成訊號輸出。進行生化反應，再經換能器將反應結果轉換成訊號輸出。世界上第一款機器蒼蠅世界上第一款機器蒼蠅美國哈佛大學美國哈佛大學20132013年年5 5月月2 2日宣布，他們經過十多年研制，終日宣布，他們經過十多年研制，終于開發(fā)出世界上第一款機器蒼蠅。于開發(fā)出世界上第一款機器蒼蠅。哈佛大學的研究團隊稱，受益于在材料和加工技術的突破，哈佛大學的研究團隊稱，受益于在材料和加工技術的突破，他們開發(fā)出了第一種能夠像真蒼蠅一樣飛行的機器蒼蠅。機他們開發(fā)出了第一種能夠像真蒼蠅一樣飛行的機器蒼蠅。機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，它每秒振翅行時，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，快得肉眼根本無法看清，它還能在空中盤旋并沿著預先設好的路線加速本無法看清，它還能在空中盤旋并沿著預先設好的路線加速飛行。飛行。三、生命現(xiàn)象將帶來無窮的啟示三、生命現(xiàn)象將帶來無窮的啟示生命世界是復雜而神奇的；生命世界是復雜而神奇的；生命的形態(tài)和結構是極其多樣的；生命的形態(tài)和結構是極其多樣的；生物多樣性的進化是大自然選擇的結果，生物多樣性的進化是大自然選擇的結果，復雜的復雜的生命形態(tài)結構、生理功能將帶給我們無窮的啟示。生命形態(tài)結構、生理功能將帶給我們無窮的啟示。血紅蟲（血紅蟲（Glyxera）的啟示的啟示搖蚊的幼蟲搖蚊的幼蟲-血紅蟲血紅蟲8-10cm 8-10cm 長，在口的周圍長長，在口的周圍長4 4個針刺，個針刺，刺端有孔，釋放毒液。研究人員在蟲體內沒有找到具毒的刺端有孔，釋放毒液。研究人員在蟲體內沒有找到具毒的物質。通過研究，發(fā)現(xiàn)針刺是有物質。通過研究，發(fā)現(xiàn)針刺是有CuCu和蛋白質組成的。血液和蛋白質組成的。血液中的中的“毒物毒物”是半成品，只有到了刺管中，經過是半成品，只有到了刺管中，經過CuCu的催化的催化后才變得有毒。這對于后才變得有毒。這對于“吃藥吃藥”后如何作用靶目標，值得后如何作用靶目標，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。纜和鋼纜，破壞力極強。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和蛋和蛋白質組成的，其硬度可超過金剛石，白質組成的，其硬度可超過金剛石，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機理，人工合成蟻牙齒的生長機理，人工合成“鋼鋼牙牙”，對于航天和軍事工業(yè)，意義，對于航天和軍事工業(yè)，意義重大。重大。例例1：利用植物花粉構建識別系統(tǒng)：利用植物花粉構建識別系統(tǒng)利用植物花粉制作識別系統(tǒng)的可靠性如下利用植物花粉制作識別系統(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)；植物花粉可長期保存；植物花粉可長期保存；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。利用植物花粉可構建利用植物花粉可構建3維識別系統(tǒng)維識別系統(tǒng)例例2：葉片背面形態(tài)結構制作識別系統(tǒng)：葉片背面形態(tài)結構制作識別系統(tǒng)利用葉片背面特征制作識別系統(tǒng)的可靠性：利用葉片背面特征制作識別系統(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)；葉片可長期保存；葉片可長期保存；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“簡便的浮橋簡便的浮橋”動物飛行的進化與仿生學動物飛行的進化與仿生學首先學會飛行的是昆蟲；首先學會飛行的是昆蟲；飛行高手是蝙蝠。人類根據(jù)飛行高手是蝙蝠。人類根據(jù)鳥類飛行原理發(fā)明了飛機，鳥類飛行原理發(fā)明了飛機，但想模仿蝙蝠還是相當難的。但想模仿蝙蝠還是相當難的。例例4：麥芒的單向運動機理：麥芒的單向運動機理“逆風運動裝置逆風運動裝置”例例5 5、模仿導管可制作向高空輸送液體的管道、模仿導管可制作向高空輸送液體的管道仿生學不一定屬于生物學家，仿生學不一定屬于生物學家，而是屬于我們每一個人。而是屬于我們每一個人。確切地說，確切地說，屬于那些細心觀察和善于動腦筋的人們。屬于那些細心觀察和善于動腦筋的人們。仿生學的未來仿生學的未來課外閱讀課外閱讀杜家緯，杜家緯，20042004，生命科學與仿生學，生命科學與仿生學，生命科學，生命科學，1616（5 5）：）：317-320317-320杜家緯，杜家緯，20002000，仿生夢幻，河南科學技術出版社。，仿生夢幻，河南科學技術出版社。課外作業(yè)課外作業(yè)結合你的專業(yè)知識背景，并從生命的形態(tài)結構結合你的專業(yè)知識背景，并從生命的形態(tài)結構和生理功能方面受到的啟示，利用仿生學請你和生理功能方面受到的啟示，利用仿生學請你嘗試設計出一件新的嘗試設計出一件新的“作品作品”？ 第第13講講 生物技術與生物安全生物技術與生物安全 沈顯生 中國科大生命科學學院通知：考試時間通知：考試時間6 6月月1414日日19:00 19:00 地點：地點：31213121；32213221主要內容主要內容n一、一、生物技術的概念生物技術的概念 n二、二、生物技術的方法生物技術的方法n三、三、生物技術的應用生物技術的應用n四、生物安全與生命倫理問題四、生物安全與生命倫理問題一、一、生物技術的概念n n1 1 1 1 生命科學生命科學生命科學生命科學（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、生命活動的本質、特征和發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，以及各種生物之間和生物動的本質、特征和發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，以及各種生物之間和生物動的本質、特征和發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，以及各種生物之間和生物動的本質、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)境之間相互關系的科學。與環(huán)境之間相互關系的科學。與環(huán)境之間相互關系的科學。與環(huán)境之間相互關系的科學。n n2 2 2 2 生物技術生物技術生物技術生物技術（BiotechnologyBiotechnologyBiotechnologyBiotechnology）運用生命科學理論和運用生命科學理論和運用生命科學理論和運用生命科學理論和原理，對生物或生物的成分進行改造和利用的實驗技術?，F(xiàn)代原理，對生物或生物的成分進行改造和利用的實驗技術?，F(xiàn)代原理，對生物或生物的成分進行改造和利用的實驗技術。現(xiàn)代原理，對生物或生物的成分進行改造和利用的實驗技術?，F(xiàn)代生物技術綜合了分子生物學、生物化學、遺傳學、細胞生物學、生物技術綜合了分子生物學、生物化學、遺傳學、細胞生物學、生物技術綜合了分子生物學、生物化學、遺傳學、細胞生物學、生物技術綜合了分子生物學、生物化學、遺傳學、細胞生物學、胚胎學、免疫學、化學、物理學、信息學、計算機等多學科技胚胎學、免疫學、化學、物理學、信息學、計算機等多學科技胚胎學、免疫學、化學、物理學、信息學、計算機等多學科技胚胎學、免疫學、化學、物理學、信息學、計算機等多學科技術，可用于改造生命體的結構和代謝，以及提供生物產品為社術，可用于改造生命體的結構和代謝，以及提供生物產品為社術，可用于改造生命體的結構和代謝，以及提供生物產品為社術，可用于改造生命體的結構和代謝，以及提供生物產品為社會服務等。會服務等。會服務等。會服務等。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理論和生物技術為基礎，結合以生命科學理論和生物技術為基礎，結合以生命科學理論和生物技術為基礎，結合以生命科學理論和生物技術為基礎，結合化工、機化工、機化工、機化工、機械、電子計算機等現(xiàn)代工程技術械、電子計算機等現(xiàn)代工程技術械、電子計算機等現(xiàn)代工程技術械、電子計算機等現(xiàn)代工程技術，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)造出具有超遠緣性狀的新品種，通過合適的造出具有超遠緣性狀的新品種，通過合適的造出具有超遠緣性狀的新品種，通過合適的造出具有超遠緣性狀的新品種，通過合適的生物反應器對這類生物反應器對這類生物反應器對這類生物反應器對這類“工程菌工程菌工程菌工程菌”或或或或“工程細胞株工程細胞株工程細胞株工程細胞株”進行大規(guī)模的培養(yǎng)進行大規(guī)模的培養(yǎng)進行大規(guī)模的培養(yǎng)進行大規(guī)模的培養(yǎng)，以生產大量有用，以生產大量有用，以生產大量有用，以生產大量有用代謝產物或發(fā)揮它們獨特生理功能一門新興技術產業(yè)。代謝產物或發(fā)揮它們獨特生理功能一門新興技術產業(yè)。代謝產物或發(fā)揮它們獨特生理功能一門新興技術產業(yè)。代謝產物或發(fā)揮它們獨特生理功能一門新興技術產業(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）、細胞工程、基因工程）、細胞工程、基因工程）、細胞工程、基因工程）、細胞工程、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）和生物反應器工生物反應器工生物反應器工生物反應器工程（中學教材已經介紹，略）程（中學教材已經介紹，略）程（中學教材已經介紹，略）程（中學教材已經介紹，略）。在生物學領域，在生物學領域，在生物學領域，在生物學領域，“技術技術技術技術”與與與與“工程工程工程工程”界限模糊。前者強調技界限模糊。前者強調技界限模糊。前者強調技界限模糊。前者強調技術與方法，后者突出應用與規(guī)?；a（或中試階段）。術與方法，后者突出應用與規(guī)模化生產（或中試階段）。術與方法，后者突出應用與規(guī)?；a（或中試階段）。術與方法，后者突出應用與規(guī)模化生產（或中試階段）。轉基因技術（工程）、改良細胞技術（工程）、篩選和改良轉基因技術（工程）、改良細胞技術（工程）、篩選和改良發(fā)酵菌株（工程）、蛋白質改造與設計（酶）（工程）；發(fā)酵菌株（工程）、蛋白質改造與設計（酶）（工程）；此外還有基因診斷與基因治療技術、克隆動物技術、生物芯此外還有基因診斷與基因治療技術、克隆動物技術、生物芯片技術、生物材料技術、生物能源技術、利用生物降解環(huán)境片技術、生物材料技術、生物能源技術、利用生物降解環(huán)境中有毒有害化合物的實驗技術。中有毒有害化合物的實驗技術。直接相關的學科：直接相關的學科：分子生物學、微生物學、生物化學、遺傳分子生物學、微生物學、生物化學、遺傳學、細胞生物學、化學工程學、醫(yī)藥學等。學、細胞生物學、化學工程學、醫(yī)藥學等。對人類社會和生產生活各方面影響最大的生物技術領域：對人類社會和生產生活各方面影響最大的生物技術領域：農業(yè)生物技術、醫(yī)藥生物技術、環(huán)境生物技術、海洋生物技農業(yè)生物技術、醫(yī)藥生物技術、環(huán)境生物技術、海洋生物技術。術。l 生物技術的主要內容生物技術的主要內容生物技術（工程）的地位生物技術（工程）的地位生物技術的顯著特點生物技術的顯著特點高技術（精細和密集的復雜技術）高技術（精細和密集的復雜技術）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）高利潤高利潤 上游技術 生物技術 下游技術生命科學成為當今世界自然科學的熱點和重點，主要由于兩方面的原因：（1 1）二十世紀后葉，分子生物學領域一系列突破性成就，）二十世紀后葉，分子生物學領域一系列突破性成就，使生命科學在自然科學中的地位發(fā)生了革命性的變化；使生命科學在自然科學中的地位發(fā)生了革命性的變化；（2 2）建立在實驗室研究基礎上的生物技術的發(fā)展為人類帶）建立在實驗室研究基礎上的生物技術的發(fā)展為人類帶來了巨大的利益和財富。來了巨大的利益和財富。生物技術將是未來經濟發(fā)展的新動力生物技術將是未來經濟發(fā)展的新動力第一次技術革命第一次技術革命工業(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革命第二次技術革命信息技術信息技術擴展人的大腦擴展人的大腦第三次技術革命第三次技術革命生物技術生物技術改造生命本身（？）改造生命本身（？）二、生物技術的方法（略）二、生物技術的方法（略）n n現(xiàn)代生物技術主要包括：現(xiàn)代生物技術主要包括：現(xiàn)代生物技術主要包括：現(xiàn)代生物技術主要包括：n nDNADNADNADNA重組技術重組技術重組技術重組技術n n單克隆抗體單克隆抗體單克隆抗體單克隆抗體n n克隆技術克隆技術克隆技術克隆技術n n轉基因轉基因轉基因轉基因n n基因芯片基因芯片基因芯片基因芯片n n干細胞干細胞干細胞干細胞 等技術方法。等技術方法。等技術方法。等技術方法?；蚬こ?5 步驟目前，抗蟲棉目前，抗蟲棉bt毒蛋白質需要雙價。毒蛋白質需要雙價。三、生物技術的應用三、生物技術的應用 n n（一）生物技術與醫(yī)藥健康生物技術與醫(yī)藥健康n n生物制藥是指借助生物工程技術來合成制備有藥物活性的蛋白質和核酸等產品的技術。n n主要通過蛋白質工程、細胞工程、發(fā)酵工程實現(xiàn)商業(yè)應用。生物技術藥物分為三類生物技術藥物分為三類:n n1 1 1 1、重組蛋白質重組蛋白質重組蛋白質重組蛋白質 (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)細胞因子類細胞因子類細胞因子類細胞因子類:如人干如人干如人干如人干擾素、人白細胞介素擾素、人白細胞介素擾素、人白細胞介素擾素、人白細胞介素-2-2-2-2、紅細胞生成素等；、紅細胞生成素等；、紅細胞生成素等；、紅細胞生成素等；(2)(2)(2)(2)重組激素類重組激素類重組激素類重組激素類:降鈣素；降鈣素；降鈣素；降鈣素；(3)(3)(3)(3)重組溶栓類重組溶栓類重組溶栓類重組溶栓類:(4):(4):(4):(4)導向毒素導向毒素導向毒素導向毒素:IL-3-:IL-3-:IL-3-:IL-3-白喉類白喉類白喉類白喉類毒素融合蛋白；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、細胞工程藥物細胞工程藥物細胞工程藥物細胞工程藥物：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技技術術或或PCRPCR與與分分子子雜雜交交標標記記相相結結合合，可可以以快快速速準準確確地地檢檢測測出出病病原原性性物質。物質。HIVHIV病毒檢測技術病毒檢測技術（三）大腦機器互聯(lián)的腦電信號n n2013201320132013年年年年2 2 2 2月月月月28282828日，美國杜克大學科學家用電子傳感器捕捉到一只日，美國杜克大學科學家用電子傳感器捕捉到一只日，美國杜克大學科學家用電子傳感器捕捉到一只日，美國杜克大學科學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生的腦電波，而后通過互聯(lián)網將其傳到了的老鼠所產生的腦電波，而后通過互聯(lián)網將其傳到了的老鼠所產生的腦電波，而后通過互聯(lián)網將其傳到了的老鼠所產生的腦電波，而后通過互聯(lián)網將其傳到了在在在在美國美國美國美國的另一只老鼠的大腦里，并成功模仿了后者的動作。實的另一只老鼠的大腦里，并成功模仿了后者的動作。實的另一只老鼠的大腦里，并成功模仿了后者的動作。實的另一只老鼠的大腦里，并成功模仿了后者的動作。實現(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器互聯(lián)機器互聯(lián)機器互聯(lián)機器互聯(lián)”項目已經能夠成功獲取嚴重癱瘓患者項目已經能夠成功獲取嚴重癱瘓患者項目已經能夠成功獲取嚴重癱瘓患者項目已經能夠成功獲取嚴重癱瘓患者的大腦所發(fā)生的電信號，并將這些信號翻譯成指令，從而移動的大腦所發(fā)生的電信號，并將這些信號翻譯成指令，從而移動的大腦所發(fā)生的電信號，并將這些信號翻譯成指令，從而移動的大腦所發(fā)生的電信號，并將這些信號翻譯成指令，從而移動機械手、計算機光標、甚至病人自己的手臂。如今，嘗試一個機械手、計算機光標、甚至病人自己的手臂。如今，嘗試一個機械手、計算機光標、甚至病人自己的手臂。如今，嘗試一個機械手、計算機光標、甚至病人自己的手臂。如今，嘗試一個更為大膽的研究，讓一個大腦對另一個大腦所產生的電信號進更為大膽的研究，讓一個大腦對另一個大腦所產生的電信號進更為大膽的研究，讓一個大腦對另一個大腦所產生的電信號進更為大膽的研究，讓一個大腦對另一個大腦所產生的電信號進行解碼，然后進行遠距離調控。行解碼，然后進行遠距離調控。行解碼，然后進行遠距離調控。行解碼，然后進行遠距離調控。（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過耳形壓模，是先使用可降解材料經過耳形壓模，聚乳酸聚乳酸（PLAPLA）溶液浸泡使其強度增強，制成耳廓支架材料，然后讓細胞在支溶液浸泡使其強度增強，制成耳廓支架材料，然后讓細胞在支架上繁殖生長。然后將細胞接種于支架材料，經過架上繁殖生長。然后將細胞接種于支架材料，經過1-21-2周體外培周體外培養(yǎng)，在無毛鼠背上割開一個口子，植入養(yǎng)，在無毛鼠背上割開一個口子，植入“人耳人耳”。隨后，。隨后，“人人耳耳”的支架會自己降解消失，的支架會自己降解消失，“長長”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個月），小海馬在密歇根州C.S.Mott兒童醫(yī)院做了個手術：3D打印氣管放置在小海馬氣管的缺失部位。（五）生物技術與工業(yè)（五）生物技術與工業(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 生物材料科學是生命科學與材料科學的交叉學生物材料科學是生命科學與材料科學的交叉學生物材料科學是生命科學與材料科學的交叉學生物材料科學是生命科學與材料科學的交叉學科，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、生物功能及形成機理的基礎上，發(fā)展新型醫(yī)用材料及物功能及形成機理的基礎上，發(fā)展新型醫(yī)用材料及物功能及形成機理的基礎上，發(fā)展新型醫(yī)用材料及物功能及形成機理的基礎上，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，傳統(tǒng)能源的日益枯竭、環(huán)境保護與近年來，傳統(tǒng)能源的日益枯竭、環(huán)境保護與近年來，傳統(tǒng)能源的日益枯竭、環(huán)境保護與近年來，傳統(tǒng)能源的日益枯竭、環(huán)境保護與汽車工業(yè)的發(fā)展需要對能源與經濟安全的威脅，使汽車工業(yè)的發(fā)展需要對能源與經濟安全的威脅，使汽車工業(yè)的發(fā)展需要對能源與經濟安全的威脅，使汽車工業(yè)的發(fā)展需要對能源與經濟安全的威脅，使“生物能源生物能源生物能源生物能源”成為關注熱點。但要防止成為關注熱點。但要防止成為關注熱點。但要防止成為關注熱點。但要防止“生物能源生物能源生物能源生物能源”與人爭口糧、與牲畜爭飼料、與生態(tài)林爭山場，與人爭口糧、與牲畜爭飼料、與生態(tài)林爭山場，與人爭口糧、與牲畜爭飼料、與生態(tài)林爭山場，與人爭口糧、與牲畜爭飼料、與生態(tài)林爭山場，；（六）生物技術與農產品（六）生物技術與農產品n n植物快速繁殖技術：簡稱植物快速繁殖技術：簡稱植物快速繁殖技術：簡稱植物快速繁殖技術：簡稱快繁快繁快繁快繁，是用離體無菌培養(yǎng)方法將，是用離體無菌培養(yǎng)方法將，是用離體無菌培養(yǎng)方法將，是用離體無菌培養(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)條件下誘導其產生芽原基，并由此發(fā)育成叢在合適的培養(yǎng)條件下誘導其產生芽原基，并由此發(fā)育成叢在合適的培養(yǎng)條件下誘導其產生芽原基，并由此發(fā)育成叢在合適的培養(yǎng)條件下誘導其產生芽原基，并由此發(fā)育成叢狀芽莖，再被分離移栽到新培養(yǎng)基上再誘導新的叢生芽，狀芽莖，再被分離移栽到新培養(yǎng)基上再誘導新的叢生芽，狀芽莖，再被分離移栽到新培養(yǎng)基上再誘導新的叢生芽，狀芽莖，再被分離移栽到新培養(yǎng)基上再誘導新的叢生芽，這樣誘導、分離，繼代培養(yǎng)，再誘導、再分離，不斷循環(huán)這樣誘導、分離，繼代培養(yǎng)，再誘導、再分離，不斷循環(huán)這樣誘導、分離，繼代培養(yǎng)，再誘導、再分離，不斷循環(huán)這樣誘導、分離，繼代培養(yǎng)，再誘導、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生根，并移植到溫室或農田繁殖出大量幼苗的叢生芽誘導生根，并移植到溫室或農田繁殖出大量幼苗的叢生芽誘導生根，并移植到溫室或農田繁殖出大量幼苗的叢生芽誘導生根，并移植到溫室或農田繁殖出大量幼苗的一種植物組織培養(yǎng)技術。一種植物組織培養(yǎng)技術。一種植物組織培養(yǎng)技術。一種植物組織培養(yǎng)技術。l高等植物細胞培養(yǎng)高等植物細胞培養(yǎng)高高等等植植物物細細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、花花和和果果實實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個細細胞胞，經經過過特特殊殊培培養(yǎng)形成愈傷組織，并可進一步誘導生成完整的植株。養(yǎng)形成愈傷組織，并可進一步誘導生成完整的植株。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)是對植物的種胚進行人工離體培養(yǎng)的技術，一般用于胚培養(yǎng)是對植物的種胚進行人工離體培養(yǎng)的技術，一般用于胚培養(yǎng)是對植物的種胚進行人工離體培養(yǎng)的技術，一般用于胚培養(yǎng)是對植物的種胚進行人工離體培養(yǎng)的技術，一般用于由種子繁殖的植物種胚發(fā)育良好，而沒有無性繁殖習性的植由種子繁殖的植物種胚發(fā)育良好，而沒有無性繁殖習性的植由種子繁殖的植物種胚發(fā)育良好，而沒有無性繁殖習性的植由種子繁殖的植物種胚發(fā)育良好，而沒有無性繁殖習性的植物，尤其是一些早熟品種。此外，有些植物的有性胚以及遠物，尤其是一些早熟品種。此外，有些植物的有性胚以及遠物，尤其是一些早熟品種。此外，有些植物的有性胚以及遠物，尤其是一些早熟品種。此外，有些植物的有性胚以及遠緣雜交時，也會發(fā)生胚在母體死亡的現(xiàn)象。緣雜交時，也會發(fā)生胚在母體死亡的現(xiàn)象。緣雜交時，也會發(fā)生胚在母體死亡的現(xiàn)象。緣雜交時，也會發(fā)生胚在母體死亡的現(xiàn)象。n n利用胚培養(yǎng)技術獲得不育胚的植株，其目的是使幼胚不經正利用胚培養(yǎng)技術獲得不育胚的植株，其目的是使幼胚不經正利用胚培養(yǎng)技術獲得不育胚的植株，其目的是使幼胚不經正利用胚培養(yǎng)技術獲得不育胚的植株，其目的是使幼胚不經正常的種子發(fā)育和萌發(fā)的過程，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。人工種子制作技術人工種子制作技術 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部分構成。從廣義上說，人工種子技術包括體部分構成。從廣義上說，人工種子技術包括體細胞胚的生產，體細胞胚的包裹，人工種子的細胞胚的生產，體細胞胚的包裹，人工種子的貯藏等眾多技術內容；從狹義上講，人工種子貯藏等眾多技術內容；從狹義上講，人工種子只包括體細胞胚的生產和體細胞胚的包裹技術。只包括體細胞胚的生產和體細胞胚的包裹技術。四、生物安全與生命倫理問題不不同同于于自自然然進進化化，基基因因一一旦旦被被改改動動，一一方方面面可可能能引引起起生生物物體體內內一一系系列列未未知知的的結結構構與與功功能能的的變變化化；另另一一方方面面，轉轉基基因因操操作作對對生生物物體體的的影影響響會會通通過過遺遺傳傳傳傳遞遞下去。下去。n 轉基因技術的安全性問題轉基因技術的風險與安全性問題轉基因技術的風險與安全性問題n n外源基因外源基因外源基因外源基因強行強行強行強行引入后，是否會影響其他重要的調節(jié)基因，引入后，是否會影響其他重要的調節(jié)基因，引入后，是否會影響其他重要的調節(jié)基因，引入后，是否會影響其他重要的調節(jié)基因，甚至會激活原癌基因？甚至會激活原癌基因？甚至會激活原癌基因？甚至會激活原癌基因？n n轉基因技術的廣泛應用是否會導致難以消滅的新轉基因技術的廣泛應用是否會導致難以消滅的新轉基因技術的廣泛應用是否會導致難以消滅的新轉基因技術的廣泛應用是否會導致難以消滅的新病原物、超級雜草、基因隨意漂移現(xiàn)象的出現(xiàn)？病原物、超級雜草、基因隨意漂移現(xiàn)象的出現(xiàn)？病原物、超級雜草、基因隨意漂移現(xiàn)象的出現(xiàn)？病原物、超級雜草、基因隨意漂移現(xiàn)象的出現(xiàn)？n n是否會造成環(huán)境的生態(tài)災難？是否會造成環(huán)境的生態(tài)災難？是否會造成環(huán)境的生態(tài)災難？是否會造成環(huán)境的生態(tài)災難？(美國科學院院刊美國科學院院刊美國科學院院刊美國科學院院刊20092009關于轉基因玉米花粉對環(huán)境影響關于轉基因玉米花粉對環(huán)境影響關于轉基因玉米花粉對環(huán)境影響關于轉基因玉米花粉對環(huán)境影響)n n人類攝食大量轉基因食品是否會影響人類及其后人類攝食大量轉基因食品是否會影響人類及其后人類攝食大量轉基因食品是否會影響人類及其后人類攝食大量轉基因食品是否會影響人類及其后代的健康？代的健康？代的健康？代的健康？體細胞克隆豬的胚胎發(fā)育有點異常體細胞克隆豬的胚胎發(fā)育有點異常保護個人基因信息的隱私權問題保護個人基因信息的隱私權問題n2020世紀世紀9090年代，世界相關組織啟動了年代，世界相關組織啟動了“人類基因信息人類基因信息利用的倫理、法律和社會影響的生命倫理計劃利用的倫理、法律和社會影響的生命倫理計劃”，稱，稱之為之為 （ethical legal and ethical legal and socialissocialis isuesisues）ELSIELSI 項目：屬于人項目：屬于人類基因組計劃的一部分。類基因組計劃的一部分。n（1 1）在應用和解釋基因信息時的隱私權和公正性；）在應用和解釋基因信息時的隱私權和公正性；n（2 2）基因信息由實驗室研究向實際醫(yī)療應用的轉化；）基因信息由實驗室研究向實際醫(yī)療應用的轉化；n（3 3）人類基因組計劃參與者相互協(xié)調和成果發(fā)布；）人類基因組計劃參與者相互協(xié)調和成果發(fā)布；n（4 4）生殖問題、臨床問題、產業(yè)化、公眾與專業(yè)教）生殖問題、臨床問題、產業(yè)化、公眾與專業(yè)教育普及。育普及。n 基因治療的風險與責任問題M一個人有權決定另一個人的基因結構或未來命運嗎？一個人有權決定另一個人的基因結構或未來命運嗎？M萬萬一一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來才才能能發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)的的不不可可挽挽回的缺陷和后果，誰承當責任呢？回的缺陷和后果，誰承當責任呢？M可以通過基因治療操作來增加運動員的身高或短跑速度可以通過基因治療操作來增加運動員的身高或短跑速度?這與運動員服用興奮劑有什么本質區(qū)別？這與運動員服用興奮劑有什么本質區(qū)別？生物技術引發(fā)的其它問題生物技術引發(fā)的其它問題n生物技術費用高，在自身健康上的貧富差距？生物技術費用高，在自身健康上的貧富差距？n涉及人類自身發(fā)展的重要生物技術的壟斷？涉及人類自身發(fā)展的重要生物技術的壟斷？n農業(yè)安全（種子安全，孟山都公司）農業(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：金屬納米顆粒對大豆作物產生的影響金屬納米顆粒對大豆作物產生的影響金屬納米顆粒對大豆作物產生的影響金屬納米顆粒對大豆作物產生的影響（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顆粒（如氧化鋅和二氧化鈰），而且這些納米顆粒會顆粒（如氧化鋅和二氧化鈰），而且這些納米顆粒會顆粒（如氧化鋅和二氧化鈰），而且這些納米顆粒會被沖進下水道，最終都出現(xiàn)在農業(yè)土壤之中，而根據(jù)被沖進下水道，最終都出現(xiàn)在農業(yè)土壤之中，而根據(jù)被沖進下水道，最終都出現(xiàn)在農業(yè)土壤之中，而根據(jù)被沖進下水道，最終都出現(xiàn)在農業(yè)土壤之中，而根據(jù)一組環(huán)境科學家們最近對在兩種人造納米材料所污染一組環(huán)境科學家們最近對在兩種人造納米材料所污染一組環(huán)境科學家們最近對在兩種人造納米材料所污染一組環(huán)境科學家們最近對在兩種人造納米材料所污染的土壤中種植的大豆所開展的第一項重要的研究，影的土壤中種植的大豆所開展的第一項重要的研究，影的土壤中種植的大豆所開展的第一項重要的研究，影的土壤中種植的大豆所開展的第一項重要的研究，影響大豆生長和品質。響大豆生長和品質。響大豆生長和品質。響大豆生長和品質。n 克隆人的生命倫理問題M在在克克隆隆階階段段，如如果果有有關關胚胚胎胎發(fā)發(fā)育育的的基基因因重重新新編編排排或或啟啟動不完全，對新生兒可能產生什么嚴重后果呢？動不完全，對新生兒可能產生什么嚴重后果呢？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細胞胞培培養(yǎng)養(yǎng)和和分分化化器器官官，用用于于醫(yī)醫(yī)學學和和臨臨床床治療？治療？關于克隆人的爭論關于克隆人的爭論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）克隆人的安全性問題）克隆人的安全性問題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）克隆人的后遺癥問題）克隆人的后遺癥問題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婦女的子宮內植入克隆胚胎，生出生殖性克隆的目的是在一個婦女的子宮內植入克隆胚胎，生出生殖性克隆的目的是在一個婦女的子宮內植入克隆胚胎，生出生殖性克隆的目的是在一個婦女的子宮內植入克隆胚胎，生出克隆胎兒?？寺√?。克隆胎兒。克隆胎兒。B.B.B.B.治療性克隆是尋求利用患者自身的細胞培育克隆基治療性克隆是尋求利用患者自身的細胞培育克隆基治療性克隆是尋求利用患者自身的細胞培育克隆基治療性克隆是尋求利用患者自身的細胞培育克隆基因型相同的胚胎產生諸如治療糖尿病的胰島組織或生成因型相同的胚胎產生諸如治療糖尿病的胰島組織或生成因型相同的胚胎產生諸如治療糖尿病的胰島組織或生成因型相同的胚胎產生諸如治療糖尿病的胰島組織或生成修復受損脊髓的神經細胞。修復受損脊髓的神經細胞。修復受損脊髓的神經細胞。修復受損脊髓的神經細胞。2001200120012001年年年年10101010月月月月13131313日，美國馬薩諸塞州高級細胞技術公日，美國馬薩諸塞州高級細胞技術公日，美國馬薩諸塞州高級細胞技術公日，美國馬薩諸塞州高級細胞技術公司宣布，獲得來自體細胞的司宣布，獲得來自體細胞的司宣布，獲得來自體細胞的司宣布，獲得來自體細胞的6 6 6 6細胞人類胚胎。這一消息細胞人類胚胎。這一消息細胞人類胚胎。這一消息細胞人類胚胎。這一消息引起了全世界的關注，并引發(fā)了激烈的爭論。引起了全世界的關注，并引發(fā)了激烈的爭論。引起了全世界的關注，并引發(fā)了激烈的爭論。引起了全世界的關注，并引發(fā)了激烈的爭論。1）生殖性克隆與治療性克隆(續(xù))C.2000C.2000C.2000C.2000年底，英國眾議院以超過三分之二的壓倒多數(shù)通過一年底，英國眾議院以超過三分之二的壓倒多數(shù)通過一年底，英國眾議院以超過三分之二的壓倒多數(shù)通過一年底，英國眾議院以超過三分之二的壓倒多數(shù)通過一項法案，允許科學家克隆人類早期胚胎，從中提取干細胞進行項法案，允許科學家克隆人類早期胚胎，從中提取干細胞進行項法案，允許科學家克隆人類早期胚胎，從中提取干細胞進行項法案，允許科學家克隆人類早期胚胎，從中提取干細胞進行研究。研究。研究。研究。D.D.D.D.人類早期胚胎克隆可為患者提供如心臟，腦組織細人類早期胚胎克隆可為患者提供如心臟，腦組織細人類早期胚胎克隆可為患者提供如心臟，腦組織細人類早期胚胎克隆可為患者提供如心臟，腦組織細胞和胰臟細胞。因為早期胚胎細胞具有全能性，可分胞和胰臟細胞。因為早期胚胎細胞具有全能性，可分胞和胰臟細胞。因為早期胚胎細胞具有全能性，可分胞和胰臟細胞。因為早期胚胎細胞具有全能性，可分化為各種組織細胞類型。由病人體細胞來源的胚胎克化為各種組織細胞類型。由病人體細胞來源的胚胎克化為各種組織細胞類型。由病人體細胞來源的胚胎克化為各種組織細胞類型。由病人體細胞來源的胚胎克隆，可產生沒有免疫排斥的組織細胞用于移植治療。隆，可產生沒有免疫排斥的組織細胞用于移植治療。隆，可產生沒有免疫排斥的組織細胞用于移植治療。隆，可產生沒有免疫排斥的組織細胞用于移植治療?？寺∪说臓幷摽寺∪说臓幷摽寺∪说臓幷摽寺∪说臓幷?克隆人立法問題克隆人立法問題克隆人立法問題克隆人立法問題2 2）合法性問題）合法性問題3)3)克隆人是否會克隆人是否會“失真失真”A.A.A.A.曾經成功克隆出多利羊的英國羅斯林研究所最新研究表明，曾經成功克隆出多利羊的英國羅斯林研究所最新研究表明，曾經成功克隆出多利羊的英國羅斯林研究所最新研究表明，曾經成功克隆出多利羊的英國羅斯林研究所最新研究表明，利用克隆多利羊的技術，利用克隆多利羊的技術，利用克隆多利羊的技術，利用克隆多利羊的技術，根本無法培育出完全相同的個體根本無法培育出完全相同的個體根本無法培育出完全相同的個體根本無法培育出完全相同的個體。B.B.B.B.羅斯林研究所的坎貝爾博士等從一母羊胚胎細胞中提取羅斯林研究所的坎貝爾博士等從一母羊胚胎細胞中提取羅斯林研究所的坎貝爾博士等從一母羊胚胎細胞中提取羅斯林研究所的坎貝爾博士等從一母羊胚胎細胞中提取4 4 4 4個基個基個基個基因型完全一致的細胞核，將這因型完全一致的細胞核，將這因型完全一致的細胞核，將這因型完全一致的細胞核，將這4 4 4 4個細胞核分別注入來自其它母個細胞核分別注入來自其它母個細胞核分別注入來自其它母個細胞核分別注入來自其它母羊的羊的羊的羊的4 4 4 4個卵細胞中，最終培育出了個卵細胞中，最終培育出了個卵細胞中，最終培育出了個卵細胞中，最終培育出了4 4 4 4頭克隆羊。隨著年齡的增長，頭克隆羊。隨著年齡的增長，頭克隆羊。隨著年齡的增長，頭克隆羊。隨著年齡的增長，它們的體形和脾性的差異隨之增大。說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.日本科學家發(fā)現(xiàn)，體細胞克隆鼠的免疫抗體比普通老鼠少，日本科學家發(fā)現(xiàn)，體細胞克隆鼠的免疫抗體比普通老鼠少，日本科學家發(fā)現(xiàn)，體細胞克隆鼠的免疫抗體比普通老鼠少，日本科學家發(fā)現(xiàn)，體細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.臺灣的一位科學家報道臺灣的一位科學家報道臺灣的一位科學家報道臺灣的一位科學家報道(“NatureNatureNatureNature”2003),2003),2003),2003),克隆豬發(fā)生瘁死。克隆豬發(fā)生瘁死?？寺∝i發(fā)生瘁死?？寺∝i發(fā)生瘁死。4 4）克隆人的身分確定）克隆人的身分確定-社會問題社會問題 A.A.A.A.如何認定克隆人在家庭中的地位克隆人與提供如何認定克隆人在家庭中的地位克隆人與提供如何認定克隆人在家庭中的地位克隆人與提供如何認定克隆人在家庭中的地位克隆人與提供細胞核和卵細胞的個體之間的親源關系細胞核和卵細胞的個體之間的親源關系細胞核和卵細胞的個體之間的親源關系細胞核和卵細胞的個體之間的親源關系,如何稱呼如何稱呼如何稱呼如何稱呼: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，瞻養(yǎng)義務和其他權力的確定?？寺∪说睦^承權，瞻養(yǎng)義務和其他權力的確定?？寺∪说睦^承權，瞻養(yǎng)義務和其他權力的確定?？寺∪说睦^承權，瞻養(yǎng)義務和其他權力的確定。5 5）后遺癥）后遺癥:克隆人的其它社會問題克隆人的其它社會問題A.A.A.A.誰有權利作出克隆誰有權利作出克隆誰有權利作出克隆誰有權利作出克隆“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.誰是克隆人的法定監(jiān)護人誰是克隆人的法定監(jiān)護人誰是克隆人的法定監(jiān)護人誰是克隆人的法定監(jiān)護人?C.C.C.C.如果克隆人因不可預知的技術原因出生后終生如果克隆人因不可預知的技術原因出生后終生如果克隆人因不可預知的技術原因出生后終生如果克隆人因不可預知的技術原因出生后終生殘疾或出現(xiàn)先天性疾患，誰對其負有責任并承擔殘疾或出現(xiàn)先天性疾患，誰對其負有責任并承擔殘疾或出現(xiàn)先天性疾患，誰對其負有責任并承擔殘疾或出現(xiàn)先天性疾患，誰對其負有責任并承擔醫(yī)療和撫養(yǎng)費用醫(yī)療和撫養(yǎng)費用醫(yī)療和撫養(yǎng)費用醫(yī)療和撫養(yǎng)費用?6 6）生物多樣性）生物多樣性:人畜細胞融合的爭論人畜細胞融合的爭論A.1998A.1998A.1998A.1998年美國一家受私人資助的研究所將年美國一家受私人資助的研究所將年美國一家受私人資助的研究所將年美國一家受私人資助的研究所將人的面頰細胞人的面頰細胞人的面頰細胞人的面頰細胞與與與與牛牛牛牛的卵的卵的卵的卵母細胞結合，克隆出胚胎細胞。本項研究論文被權威學術期刊母細胞結合，克隆出胚胎細胞。本項研究論文被權威學術期刊母細胞結合，克隆出胚胎細胞。本項研究論文被權威學術期刊母細胞結合，克隆出胚胎細胞。本項研究論文被權威學術期刊拒絕發(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)科大學將一個月，廣州中山醫(yī)科大學將一個月，廣州中山醫(yī)科大學將一個月，廣州中山醫(yī)科大學將一個7 7 7 7歲男孩歲男孩歲男孩歲男孩丟棄的包皮細胞丟棄的包皮細胞丟棄的包皮細胞丟棄的包皮細胞作為供體，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胞作為受體，克隆出去核卵母細胞作為受體，克隆出去核卵母細胞作為受體，克隆出去核卵母細胞作為受體，克隆出100100100100多個胚胎，多個胚胎，多個胚胎，多個胚胎，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.上述研究引起科學家和各方面人士的廣泛關注：上述研究引起科學家和各方面人士的廣泛關注：上述研究引起科學家和各方面人士的廣泛關注：上述研究引起科學家和各方面人士的廣泛關注：a a a a）一些學者認為這是對生命倫理的）一些學者認為這是對生命倫理的）一些學者認為這是對生命倫理的）一些學者認為這是對生命倫理的“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，可能造成細胞新成代謝的問題；，可能造成細胞新成代謝的問題；，可能造成細胞新成代謝的問題；，可能造成細胞新成代謝的問題；c c c c）是否會將兔子的一些疾病傳給人類。）是否會將兔子的一些疾病傳給人類。）是否會將兔子的一些疾病傳給人類。）是否會將兔子的一些疾病傳給人類?！叭耸笕耸蟆睂＠M步還是倒退？專利，進步還是倒退？A.A.A.A.美國紐約醫(yī)學院紐曼教授美國紐約醫(yī)學院紐曼教授美國紐約醫(yī)學院紐曼教授美國紐約醫(yī)學院紐曼教授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”的設的設的設的設想，即將想，即將想，即將想，即將老鼠老鼠老鼠老鼠的胚胎細胞注射到的胚胎細胞注射到的胚胎細胞注射到的胚胎細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的胚胎細的胚胎細的胚胎細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锞哂蓄愃迫说拿庖呦到y(tǒng)，可用這種兼?zhèn)淙撕屠鲜筇匦缘纳锞哂蓄愃迫说拿庖呦到y(tǒng)，可用這種兼?zhèn)淙撕屠鲜筇匦缘纳锞哂蓄愃迫说拿庖呦到y(tǒng)，可用這種兼?zhèn)淙撕屠鲜筇匦缘纳锞哂蓄愃迫说拿庖呦到y(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.紐曼教授已向美國專利局申請專利和商標，專利局根據(jù)專利紐曼教授已向美國專利局申請專利和商標，專利局根據(jù)專利紐曼教授已向美國專利局申請專利和商標，專利局根據(jù)專利紐曼教授已向美國專利局申請專利和商標，專利局根據(jù)專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”專利，因為它含有人體，專利，因為它含有人體，專利，因為它含有人體，專利，因為它含有人體，人體是不能申報專利的人體是不能申報專利的人體是不能申報專利的人體是不能申報專利的。設計嬰兒：設計嬰兒：三基因受孕試驗三基因受孕試驗（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胞中將細胞核取出作為無的卵細胞中將細胞核取出作為無的卵細胞中將細胞核取出作為無的卵細胞中將細胞核取出作為無 核受體卵細胞核受體卵細胞核受體卵細胞核受體卵細胞;（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胞核取出移置到細胞的卵細胞核取出移置到細胞的卵細胞核取出移置到細胞的卵細胞核取出移置到細胞質正常人的上述無核卵細胞中質正常人的上述無核卵細胞中質正常人的上述無核卵細胞中質正常人的上述無核卵細胞中;（X X X X基因基因基因基因）3)3)3)3)將卵細胞核置換后的卵進行體外受精（將卵細胞核置換后的卵進行體外受精（將卵細胞核置換后的卵進行體外受精（將卵細胞核置換后的卵進行體外受精（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。胎植入缺陷女子子宮內。胎植入缺陷女子子宮內。胎植入缺陷女子子宮內。中國首例三基因受孕試驗失敗，政府禁止該項研究中國首例三基因受孕試驗失敗，政府禁止該項研究中國首例三基因受孕試驗失敗，政府禁止該項研究中國首例三基因受孕試驗失敗，政府禁止該項研究 廣廣廣廣州州州州中中中中山山山山醫(yī)醫(yī)醫(yī)醫(yī)學學學學院院院院專專專專家家家家對對對對一一一一位位位位34343434歲歲歲歲的的的的婦婦婦婦女女女女進進進進行行行行了了了了這這這這項項項項試試試試驗驗驗驗，這這這這位位位位婦婦婦婦女女女女經經經經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問問問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學學學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贈贈贈者者者者的的的的卵卵卵卵子子子子內內內內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進進進這這這這枚枚枚枚卵卵卵卵子子子子當當當當中中中中，在在在在受受受受精精精精后后后后科科科科學學學學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個個個個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。一一一一個個個個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個個個健健健健康康康康生生生生長長長長，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個個個個胎胎胎胎兒兒兒兒進進進進行行行行流流流流產產產產，但但但但4 4 4 4到到到到5 5 5 5個月后，另外的兩個胎兒也相繼流產了。個月后，另外的兩個胎兒也相繼流產了。個月后，另外的兩個胎兒也相繼流產了。個月后，另外的兩個胎兒也相繼流產了。美國美國3基因嬰兒已經誕生基因嬰兒已經誕生A.A.A.A.英國英國英國英國人類生殖人類生殖人類生殖人類生殖雜志（雜志（雜志（雜志（2001200120012001年）披露年）披露年）披露年）披露美國新澤西州美國新澤西州美國新澤西州美國新澤西州圣巴納圣巴納圣巴納圣巴納巴斯醫(yī)學中心的科學家采用卵質轉移技術，幫助巴斯醫(yī)學中心的科學家采用卵質轉移技術，幫助巴斯醫(yī)學中心的科學家采用卵質轉移技術，幫助巴斯醫(yī)學中心的科學家采用卵質轉移技術，幫助12121212名因卵子名因卵子名因卵子名因卵子有缺陷導致不孕的婦女產下有缺陷導致不孕的婦女產下有缺陷導致不孕的婦女產下有缺陷導致不孕的婦女產下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對雙對雙對雙對雙胞胎）。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名嬰兒的細胞質中檢測到注入的捐獻名嬰兒的細胞質中檢測到注入的捐獻名嬰兒的細胞質中檢測到注入的捐獻名嬰兒的細胞質中檢測到注入的捐獻者的線粒體者的線粒體者的線粒體者的線粒體DNADNADNADNA，或者說這，或者說這，或者說這，或者說這2 2 2 2名嬰兒同時擁有兩位母親的遺傳名嬰兒同時擁有兩位母親的遺傳名嬰兒同時擁有兩位母親的遺傳名嬰兒同時擁有兩位母親的遺傳物質。物質。物質。物質。長壽基因長壽基因-沒有免費的午餐沒有免費的午餐一個不可實現(xiàn)的夢想一個不可實現(xiàn)的夢想1 1 1 1）自然選擇，只優(yōu)待生殖，而不關注壽命。）自然選擇，只優(yōu)待生殖，而不關注壽命。）自然選擇，只優(yōu)待生殖，而不關注壽命。）自然選擇，只優(yōu)待生殖，而不關注壽命。2 2 2 2）可以延緩組織器官的壽命，但無法改變大腦衰老的命）可以延緩組織器官的壽命，但無法改變大腦衰老的命）可以延緩組織器官的壽命，但無法改變大腦衰老的命）可以延緩組織器官的壽命，但無法改變大腦衰老的命運。運。運。運。3 3 3 3）果蠅的實驗表明，延緩死亡的時間必需付出其它的生）果蠅的實驗表明，延緩死亡的時間必需付出其它的生）果蠅的實驗表明，延緩死亡的時間必需付出其它的生）果蠅的實驗表明，延緩死亡的時間必需付出其它的生存代價。存代價。存代價。存代價。4 4 4 4）文明的發(fā)展極大地改進了人類的生存環(huán)境和醫(yī)療衛(wèi)生，）文明的發(fā)展極大地改進了人類的生存環(huán)境和醫(yī)療衛(wèi)生，）文明的發(fā)展極大地改進了人類的生存環(huán)境和醫(yī)療衛(wèi)生，）文明的發(fā)展極大地改進了人類的生存環(huán)境和醫(yī)療衛(wèi)生，使人類的壽命得以延長，但從未改進人類的壽命基因。使人類的壽命得以延長，但從未改進人類的壽命基因。使人類的壽命得以延長，但從未改進人類的壽命基因。使人類的壽命得以延長，但從未改進人類的壽命基因。自然選擇為何不青睞長壽基因？自然選擇為何不青睞長壽基因？n n在達爾文的在達爾文的在達爾文的在達爾文的物種起源物種起源物種起源物種起源中提到，有人質疑，長中提到，有人質疑，長中提到，有人質疑，長中提到，有人質疑，長壽顯然對所有生物都有益，但為何在同一譜系中，壽顯然對所有生物都有益，但為何在同一譜系中，壽顯然對所有生物都有益，但為何在同一譜系中，壽顯然對所有生物都有益，但為何在同一譜系中，后代并不一定總比其前代更加長壽呢？后代并不一定總比其前代更加長壽呢？后代并不一定總比其前代更加長壽呢？后代并不一定總比其前代更加長壽呢？n n因為，長壽問題多與各種生物的體制等級有關；因為，長壽問題多與各種生物的體制等級有關；因為，長壽問題多與各種生物的體制等級有關；因為，長壽問題多與各種生物的體制等級有關；也與新陳代謝速率有關；更與生殖過程中能量損也與新陳代謝速率有關；更與生殖過程中能量損也與新陳代謝速率有關；更與生殖過程中能量損也與新陳代謝速率有關；更與生殖過程中能量損耗有關；而這些因素多由自然選擇決定。耗有關；而這些因素多由自然選擇決定。耗有關；而這些因素多由自然選擇決定。耗有關；而這些因素多由自然選擇決定。n n所以，人類應該謹慎利用基因技術，順其自然。所以，人類應該謹慎利用基因技術，順其自然。所以，人類應該謹慎利用基因技術，順其自然。所以，人類應該謹慎利用基因技術，順其自然。