自20世紀(jì)80年代以來，轉(zhuǎn)基因生物（GMO）已成為生物醫(yī)學(xué)研究的主要支柱之一。例如，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型使研究人員能夠測試新型療法，并探索候選風(fēng)險(xiǎn)因素和疾病結(jié)局修飾因子的作用。轉(zhuǎn)基因微生物、植物和動(dòng)物徹底改變了復(fù)雜藥物的生產(chǎn)方式，使得更安全、更便宜的疫苗和治療藥物得以生成。這些藥物包括由轉(zhuǎn)基因酵母生產(chǎn)的重組乙型肝炎疫苗、由轉(zhuǎn)基因大腸桿菌細(xì)菌生產(chǎn)的注射用胰島素（用于糖尿病患者）、由轉(zhuǎn)基因哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)生的凝血因子VIII（用于血友病患者）和組織型纖溶酶原激活劑（用于心臟病或中風(fēng)患者）。此外，正在開發(fā)可以產(chǎn)生“可食用疫苗”的轉(zhuǎn)基因植物。可食用疫苗是一種抗原蛋白，它在可食用的植物部分（如水果）中產(chǎn)生，并在食用時(shí)被吸收到血液中。一旦被吸收，該蛋白質(zhì)會刺激免疫系統(tǒng)產(chǎn)生針對其來源病原體的抗體。這種疫苗可以提供一種安全、廉價(jià)且無痛的疫苗接種方式，特別是在那些傳統(tǒng)疫苗由于缺乏冷藏和無菌針頭而難以推廣的不發(fā)達(dá)地區(qū)。新型DNA疫苗可能有助于預(yù)防對傳統(tǒng)疫苗方法具有抵抗力的疾病，包括艾滋病、結(jié)核病和癌癥。

昆蟲的基因改造已成為研究的一個(gè)重要領(lǐng)域，尤其是在預(yù)防寄生蟲病方面。例如，轉(zhuǎn)基因蚊子表達(dá)一種名為SM1的小蛋白質(zhì)，阻止瘧疾寄生蟲進(jìn)入蚊子的微生物群落。這破壞了寄生蟲的生活周期，使蚊子對瘧疾具有抵抗力。將這些轉(zhuǎn)基因蚊子引入野外可以幫助減少瘧疾寄生蟲的傳播。另一個(gè)例子是通過稱為不育昆蟲技術(shù)的方法改造的埃及伊蚊雄蚊，它們將一個(gè)基因傳遞給后代，導(dǎo)致后代在性成熟前死亡。在巴西郊區(qū)的實(shí)地試驗(yàn)中，持續(xù)釋放不育轉(zhuǎn)基因雄蚊后，埃及伊蚊種群減少了95%。

最后，通過基因治療對人類進(jìn)行基因改造已經(jīng)成為從罕見代謝紊亂到癌癥等一系列疾病的治療選擇。結(jié)合干細(xì)胞技術(shù)和重組DNA方法，可以從患者身上提取并在實(shí)驗(yàn)室中修改干細(xì)胞，以引入所需的基因。例如，可以將正常的β-珠蛋白基因引入鐮狀細(xì)胞貧血患者的骨髓造血干細(xì)胞中；將這些轉(zhuǎn)基因細(xì)胞重新引入患者體內(nèi)可以治愈疾病，而無需匹配的捐贈(zèng)者。

轉(zhuǎn)基因生物在環(huán)境管理中的應(yīng)用還包括利用某些細(xì)菌生產(chǎn)可生物降解塑料。將這種能力轉(zhuǎn)移到易于在實(shí)驗(yàn)室中生長的微生物上，可能會使塑料行業(yè)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的“綠色化”。例如，在20世紀(jì)90年代初，英國公司Zeneca開發(fā)了一種微生物生產(chǎn)的可生物降解塑料Biopol（聚羥基烷酸酯，PHA），這種塑料是通過轉(zhuǎn)基因細(xì)菌Ralstonia eutropha將葡萄糖和各種有機(jī)酸轉(zhuǎn)化為柔性聚合物制成的。賦予細(xì)菌編碼能力以代謝石油和重金屬的轉(zhuǎn)基因生物可能提供高效的生物修復(fù)策略。

盡管轉(zhuǎn)基因生物為社會帶來了許多潛在的好處，但與其相關(guān)的潛在風(fēng)險(xiǎn)引發(fā)了爭議，特別是在食品工業(yè)中。許多懷疑者警告轉(zhuǎn)基因作物可能對人類健康構(gòu)成的危險(xiǎn)。例如，基因操作可能會改變作物的致敏性。轉(zhuǎn)基因作物如黃金大米是否能兌現(xiàn)改善健康的承諾也尚不清楚。轉(zhuǎn)基因蚊子和其他轉(zhuǎn)基因生物的釋放也引起了擔(dān)憂。更為確定的風(fēng)險(xiǎn)與工程作物基因向本地植物擴(kuò)散以及可能出現(xiàn)的殺蟲劑抗性“超級害蟲”有關(guān)。

從20世紀(jì)90年代末開始，歐盟通過實(shí)施嚴(yán)格的轉(zhuǎn)基因標(biāo)簽法來應(yīng)對這些擔(dān)憂。在21世紀(jì)初，歐盟要求所有轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物飼料都必須貼上標(biāo)簽，如果它們含有超過0.9%比例的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。相比之下，美國并未要求含有轉(zhuǎn)基因成分的食品進(jìn)行特殊標(biāo)簽標(biāo)注，盡管這一問題在全國和州級層面引發(fā)了激烈爭論。盡管一些消費(fèi)者和健康團(tuán)體，特別是在歐洲，對轉(zhuǎn)基因食品的安全性表示擔(dān)憂，但包括美國食品藥品監(jiān)督管理局在內(nèi)的多個(gè)科學(xué)小組得出結(jié)論認(rèn)為，食用轉(zhuǎn)基因食品是安全的，即使在涉及來自非常遠(yuǎn)緣物種的遺傳物質(zhì)的情況下也是如此。

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