随着科学技术的飞快发展，70年代出现了遗传工程。遗传工程就是基因工程。
    什么叫做基因工程呢？
    就是人们从细胞里取出所需要的基因，来改造生物遗传性的工作。这也就是科学工
作者应用现代遗传学的技术，把人所需要的一种生物的个别基因取出来，再把它放到另
一种生物的细胞里去，以此来定向改造另一种生物的遗传性，使它能够成为人所需要的
新生物。
    这实际上是对基因进行了巧妙的操作。
    基因很小，肉眼看不到，用显微镜也看不到。这意味着要得到人所需要的基因，需
要极巧妙的技术。
    有了人所需要的基因以后，还要把它放到另一种生物的细胞里去，这更需要巧妙的
技术。
    一句话，在操作基因的过程中，需要运用一系列的精密细致的技术，所以把这项工
作叫做遗传工程。
    比方说吧，胰岛素是一种内分泌素，一种激素，也是一种蛋白质。它是人体和许多
动物体内不可缺少的微量蛋白质，能够进行一种很重要的工作。
    什么工作呢？
    胰岛素能够对动物体内糖分的新陈代谢进行调节，使体内血液的糖分维持在一定水
平上。就拿人体来讲，每100毫升的血液里含有0.1克的葡萄糖，这是正常的生理状态。
    如果人体内血糖过多了呢？
    胰岛素就从胰脏的细胞里分泌出来，进行工作。它会使葡萄糖进入身体细胞里，转
化成为肝淀粉，贮藏起来。依靠胰岛素，葡萄糖在血液里的含量就能维持相当稳定的水
平。
    如果体内的血糖过多，人体又不能产生出胰岛素，或者产生的胰岛素很少，不够用，
那会怎样呢？
    就会发生病症，引起身体不舒服，使人不能正常工作。同时，过多的糖分会从小便
里不断地排泄出来，这就是一般所说的糖尿病。
    不消说，胰岛素是治疗糖尿病的良药。
    前面谈到，胰岛素是胰脏细胞所产生的。应该指出，并不是一切胰脏细胞都能产生
胰岛素。实际上，只有胰脏的胰岛细胞才能产生胰岛素。
    为什么呢？
    科学家发现，只有在那里才有活跃的胰岛素基因，在这种基因的指导下，许多种氨
基酸才会彼此连接起来，成为胰岛素。
    人如果得了糖尿病，只有用注射胰岛素的办法来补充。注射用的胰岛素是从大牲口
牛、羊、猪等的胰脏里提取出来的，每100千克的原料大约只能生产三四克胰岛素，所
以价钱很贵。而且牲口和人究竟不是同种类的动物，所产生的胰岛素虽然功能基本上一
样，分子构造却有一些差异，因此注射之后可能会出现某些副作用。如果能够用人的胰
岛素来治疗糖尿病，那是最好的了。
    能不能够得到人的胰岛素呢？
    在过去，这只是一种梦想。现在情况不同了：人们可以叫大肠杆菌产生出人的胰岛
素。这个工作就要由遗传工程来完成。
    这真是个奇迹啊！让大肠杆菌产生胰岛素的遗传工程是怎样进行的呢？
    首先要得到人的胰岛素基因。人们已经知道。胰岛素是胰脏中的胰岛细胞产生的。
在胰岛细胞里一定有激活的胰岛素基因DNA。既然如此，那里就有许多这个基因DNA的副
本，也就是胰岛素RNA。
    原来，产生胰岛素的过程可以这样表示：
    　　　　　　　胰岛素基因DNA
    　　　　　　　　　　　　↓（转录）
    　　　　　　　 胰岛素的RNA
    　　　　　　　　　　　　↓（翻译）
    　　　　　　　　　　　　胰岛素
    这样，从胰岛细胞里，可以得到许多胰岛素RNA。在一种叫做逆转录酶的作用下，
就产生出相应的胰岛素基因了：
    　　　　　　 （逆转录酶）
    　　 胰岛素RNA—————→胰岛素DNA
    这个胰岛素DNA就是胰岛素基因。它的分子并不大，因为胰岛素就是一种分子不太
大的蛋白质，只含有51个氨基酸。
    有了胰岛素基因以后，下一步要找个基因的运载体，也就是能够运送基因到一定地
方去的一种物质。这好比你有了一颗珍珠，要把珍珠送到朋友家里去。你可以自己送去，
也可以装在盒子里，让人家捎去。
    要把一个基因送到另一种生物的细胞里去，并不那么简单。因为基因的分子大小，
不容易操作，更不容易运送。
    因此，寻找一个适宜的运载体是非常必要的。经过研究，发现细菌的质粒是一种很
好的运载体。
    质粒是什么呢？
    质粒也是一个DNA分子，它大半存在于细菌的细胞里，能够跟细菌的细胞和平共处。
在许多大肠杆菌的细胞里就经常含有质粒。
    质粒是有一定独立性的DNA分子，它在大肠杆菌里能够利用细菌细胞里的材料，复
制自己，由一个质粒变成两个质粒。这就是DNA的自我复制。
    质粒上也含有许多基因。有些质粒的基因有抗药性，能够防止某些抗菌素（例如青
霉素）的危害。所以对细菌的生存来说，是有利的。
    质粒的另一个特点是既可以离开细菌的细胞，也可以进入细菌的细胞。这样的来去
自由，就使质粒有条件作为基因的运载体，把基因送进细菌的细胞里去了。
    让质粒运送基因，就得把质粒跟所要运送的基因连接在一起，使它们成为一个整体。
于是，质粒到哪里，基因也就跟着到哪里了。
    怎样把质粒和基因连接在一起呢？
    质粒和基因都是DNA分子，分子的性质很相似。让一个DNA分子跟另一个DNA分子连
接在一起是比较容易进行的。
    一般是用同样的内切酶来处理质粒和基因。经过处理，这两个DNA分子都露出同样
的末端。于是，让这两个DNA分子彼此连接起来，成为新的结构。也就是：
    　　　　　　 质粒DNA+外来基因DNA
    　　　　　　　　　　|经过内切酶处理
    　　　　 质粒DNA·外来基因DNA
    这种重新组合的DNA，叫做重组DNA。重新组合DNA，就是遗传工程的核心工作。
    下一步工作就是把这个重组DNA放到某种生物的细胞里，让它在那里安家落户。
    重组DNA能够进入植物或动物的细胞里去吗？从原则上讲可以，实际上很难办到。
主要因为植物或动物的细胞里一般不含有质粒，所以质粒一般很难进去定居。
    现在比较容易做到的是让重组DNA进入大肠杆菌的细胞里。这因为大肠杆菌的细胞
里本来就经常有质粒存在。
    最后使大肠杆菌的细胞把重组的DNA吸收进去，遗传工程的工作就基本上完成了。
    胰岛素基因进到大肠杆菌细胞里以后，能够做些什么事呢？
    如果一切顺利的话，胰岛素基因会跟质粒一起复制自己，增加基因的数量。同时，
随着大肠杆菌的细胞分裂，使大部分大肠杆菌的细胞都含有胰岛素基因。
    如果一切顺利的话，胰岛素基因就会发生作用，产生出胰岛素来了。1978年，美国
科学家伊太库拉已经取得这一重大的科研成果。
    大肠杆菌产生出人的胰岛素，这不是天下奇闻吗？
    是的，确实是天下奇闻，这是自古以来的第一次。
    千千万万个大肠杆菌的细胞，都变成了制造人胰岛素的小工厂了。这是人类的胜利，
科学的胜利！
    是不是一切对人有用的基因都可以运用基因工程的技术来操作呢？
    原则上可以，实际上困难重重，需要进行大量的工作，一个问题一个问题的解决。
    比方说，现在基因工程中取得成绩的都是小的或比较小的基因。分子大的基因就不
容易进行操作。
    还有，进入大肠杆菌细胞的外来基因在新的条件下，能够比较正常地工作，有一些
就不能正常工作。必须展开新的研究来克服这种情况。
    还有，把对人有用的基因移入植物和动物的细胞里去的研究，目前正在进行，还没
有得到成功。如果成功了，就可以把固氮细菌的固氮基因，移入水稻、小麦或其他谷类
作物的细胞里去。
    固氮基因能够产生固氮酶，利用固氮酶，就可以把空气中的大量的氮气转化成含氮
的肥料。如果运用基因工程，使谷类作物自己能够固氮，我们就不必设立那么多的化肥
厂了，不但节省了资金，还可以使环境避免污染。
    虽说万事起头难，基因工程一开始就取得了令人注目的一些成就，生产出对人有用
的许多化学制品和药品。
    胰岛素是一个。
    生长素是另一个。生长素也是一种激素，在它的作用下，动物和人就能够正常生长。
    侏儒是人体内生长素分泌不足的结果。而巨人是人体内生长素分泌过多的缘故。
    干扰素又是另一个。它是对付病毒和某些癌症的有效药物。
    1983年，科学家成功地进行了一项遗传工程：把大家鼠的生长素基因和质粒结合，
注射给小家鼠的受精卵细胞核里。结果小家鼠长成巨型小家鼠。由此说明许多经济动物
的遗传性可以加快改造，更好地为人类服务。
    一句话，遗传工程这个崭新的遗传学技术，有强大的生命力。随着科学研究的进一
步发展，它能够做出现在还只能设想的许多大事业来。
 
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