【摘 要】文章論述了科學(xué)家100多年來(lái)對(duì)基因本質(zhì)艱辛探索的歷程，最終使基因工程成為現(xiàn)實(shí)，并帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的過(guò)程，以及基礎(chǔ)研究的重要性?；A(chǔ)研究是科技創(chuàng)新的基礎(chǔ)，是社會(huì)發(fā)展的第一原動(dòng)力。美國(guó)及絕大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家在很大程度上就是由于基礎(chǔ)性的科學(xué)和工程研究使得技術(shù)創(chuàng)新成為可能，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】基因本質(zhì) 基礎(chǔ)研究 重要性

【中圖分類號(hào)】R394 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674－4810（2011）19－0051－01

基因作為遺傳學(xué)中的專用術(shù)語(yǔ)，對(duì)其本質(zhì)的每一個(gè)研究進(jìn)展都意味著遺傳學(xué)乃至整個(gè)生物學(xué)的一次革命和突破，也使基因工程成為現(xiàn)實(shí)，體現(xiàn)了基礎(chǔ)研究的重要性。

一 孟德爾兩大定律的發(fā)現(xiàn)奠定了遺傳學(xué)的基礎(chǔ)和遺傳學(xué)發(fā)展的序幕

奧地利科學(xué)家孟德爾通過(guò)8年的植物雜交試驗(yàn)，提出了遺傳因子的概念，并發(fā)現(xiàn)了遺傳學(xué)的兩大規(guī)律，奠定了遺傳學(xué)的基礎(chǔ)。遺傳學(xué)家也從此踏上了尋找基因?qū)嶓w的深入探索之路。

薩頓和鮑維里提出“遺傳因子位于染色體上”的“薩頓—鮑維里假想”，即后來(lái)被證實(shí)的遺傳的染色體理論。遺傳學(xué)家約翰遜提出“基因”概念，并一直延續(xù)至今。摩爾根和他的學(xué)生們利用果蠅作了大量的潛心研究，發(fā)現(xiàn)了遺傳學(xué)的第三大定律，并建立了著名的基因?qū)W說(shuō)，他還繪制了著名的果蠅基因位置圖，首次完成了當(dāng)時(shí)最新的基因概念的描述，即基因以直線形式排列，它決定著一個(gè)特定的性狀，且能發(fā)生突變并隨著染色體同源節(jié)段的互換而交換，它不僅是決定性狀的功能單位，而且是一個(gè)突變單位和交換單位。至此，人們對(duì)基因概念的理解更加具體和豐富了，但基因的本質(zhì)仍然是一個(gè)謎。

二 對(duì)基因遺傳學(xué)本質(zhì)的基礎(chǔ)研究和突破奠定了基因工程的基礎(chǔ)

基因到底是何物？其物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成怎樣？它是怎樣決定遺傳性狀的？比德爾和塔特姆提出一個(gè)基因一個(gè)酶學(xué)說(shuō)，證明基因通過(guò)它所控制的酶決定著代謝中生化反應(yīng)步驟，進(jìn)而決定生物性狀。鮑林（L.C.Pauling）與合作者在研究鐮刀型細(xì)胞貧血癥時(shí)推論基因決定著多肽鏈的氨基酸順序，這樣20世紀(jì)40年代末至20世紀(jì)50年代初，基因是通過(guò)控制合成特定蛋白質(zhì)以控制代謝決定性狀原理變得清晰起來(lái)。1944年艾弗里、麥卡蒂等人首次用實(shí)驗(yàn)明確證實(shí)：DNA是遺傳信息的載體。1952年赫爾希和蔡斯進(jìn)一步證明遺傳物質(zhì)是DNA，而不是蛋白質(zhì)。1953年美國(guó)分子生物學(xué)家沃森和英國(guó)分子生物學(xué)家克里克通力協(xié)作，根據(jù)X射線衍射分析，提出了著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)一步說(shuō)明基因成分就是DNA，它控制著蛋白質(zhì)合成?；虮举|(zhì)的確定為分子遺傳學(xué)發(fā)展拉開了序幕，也為基因工程奠定了基礎(chǔ)。

三 基因工程誕生，關(guān)于基因本質(zhì)的基礎(chǔ)研究終于結(jié)出豐碩的成果

1966年魏斯和理查德森發(fā)現(xiàn)了DNA連接酶，1968年斯密思分離出第一個(gè)內(nèi)切酶。有了切割DNA的內(nèi)切酶和連接酶，就可以對(duì)DNA進(jìn)行體外加工。1971年，納贊應(yīng)用斯密思的內(nèi)切酶切割SV－40病毒的DNA，獲得了第一個(gè)DNA的內(nèi)切圖譜。1972年，美國(guó)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的伯格等人選擇SV40（猴病毒）為研究對(duì)象，打開SV40的環(huán)狀DNA分子，把從λ噬菌體中切割下來(lái)的基因片段接到打開的SV40DNA分子上，成功地進(jìn)行了λ－噬菌體與SV－40病毒DNA的體外拼接，獲得了新的DNA分子，幸運(yùn)地成為世界上第一位操作基因重組DNA分子的科學(xué)家?；蚬こ痰恼秸Q生是以科恩和博耶1973年建立的基因工程的基本模式為標(biāo)志。他們將大腸桿菌體內(nèi)的兩個(gè)不同的質(zhì)粒提取出來(lái)，拼接成一個(gè)雜合的質(zhì)粒。當(dāng)雜合質(zhì)粒被導(dǎo)入大腸桿菌后，它能在大腸桿菌內(nèi)復(fù)制并表達(dá)雙親質(zhì)粒的遺傳信息。這是基因工程的第一個(gè)成功的克隆轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)?？贫骱筒┮膶?shí)驗(yàn)向人們證實(shí)，基因工程很容易打破不同的物種之間的界限，可根據(jù)人們的目的和意愿定向地改造生物的遺傳特性，甚至創(chuàng)造新的生命類型。從此，基因工程進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，并結(jié)出豐碩的成果。

1977年，基因工程正式宣布成功——吉爾伯特通過(guò)轉(zhuǎn)基因大腸桿菌合成了胰島素和干擾素；1980年，第一只經(jīng)過(guò)基因改造的老鼠誕生；1996年，第一只克隆羊誕生；1999年，美國(guó)科學(xué)家破解了人類第22組基因排序列圖；……2003年，人類基因組計(jì)劃完成……積累了100多年的揮灑著許多科學(xué)家心血的艱辛的基礎(chǔ)研究終于釋放出和即將釋放出巨大的能量。

現(xiàn)在，基因工程已廣泛應(yīng)用于生化藥物、臨床診斷、基因治療、改良農(nóng)作物品種、生物防治劑化工原料、提取金屬和治理環(huán)境等，帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。如自從1982年，用于治療糖尿病的第一個(gè)基因工程藥物人胰島素的批準(zhǔn)上市以來(lái)，現(xiàn)已有近40種基因工程蛋白質(zhì)藥物投放市場(chǎng)，主要用于治療癌癥、血液病、艾滋病、乙型肝炎、丙型肝炎、細(xì)菌感染、骨損傷、創(chuàng)傷、代謝病、外周神經(jīng)病、矮小癥、心血管病、糖尿病、不孕癥等疑難病。

從對(duì)基因本質(zhì)的基礎(chǔ)研究到基因工程，經(jīng)歷了100多年的艱辛的基礎(chǔ)研究歷程，如果沒(méi)有這一系列的基礎(chǔ)研究，就不可能揭示生命的本質(zhì)，更何談基因工程、基礎(chǔ)研究何等重要！

參考文獻(xiàn)

［1］韓洛川.生物技術(shù)學(xué)導(dǎo)論［M］.西安：陜西人民教育出版社，2006.7

〔責(zé)任編輯：陳晨〕