第一节生化技术可对人体健康发挥重大作用
1．疫苗
接种疫苗的时候，经常会听到病房里传来小朋友的哭声和大夫、家长的安慰声，相信很多小朋友都很害怕接种疫苗，怕疼。但是疫苗对于我们的健康成长起到了很重要的作用，它提高了我们身体的免疫力，增强了我们抗击病毒的抵抗力。
疫苗是将病原微生物（如细菌、立克次氏体、病毒等）及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。当动物体接触到这种不具伤害力的病原菌后，免疫系统便会产生一定的保护物质，如免疫激素、活性生理物质、特殊抗体等。
当动物再次接触到这种病原菌时，动物体的免疫系统便会依循其原有的记忆，制造更多的保护物质来阻止病原菌的伤害。
疫苗的发现可谓是人类发展史上具有里程碑意义的事件。因为从某种意义上来说人类繁衍生息的历史就是人类不断同疾病和自然灾害斗争的历史，控制传染性疾病最主要的手段就是预防，而接种疫苗被认为是最行之有效的措施。而事实证明也是如此，威胁人类几百年的天花在牛痘疫苗出现后便被彻底消灭了，迎来了人类用疫苗迎战病毒的第一个胜利，也更加坚信疫苗对控制和消灭传染性疾病的作用。此后200年间疫苗家族不断发展壮大，目前用于人类疾病防治的疫苗有20多种，每一种都可以说是我们抗击病毒的法宝。
2．抗生素
很早以前，人们就发现某些微生物对另外一些微生物的生长繁殖有抑制作用，把这种现象称为“抗生”。随着科学的发展，人们终于揭示出抗生现象的本质，从某些微生物体内找到了具有抗生作用的物质，并把这种物质称为“抗生素”，如青霉菌产生的青霉素，灰色链丝菌产生的链霉素都有明显的抗菌作用。所以人们把由某些微生物在生活过程中产生的，对某些其他病原微生物具有抑制或杀灭作用的一类化学物质称为“抗生素”。
由微生物或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其他活性的一类代谢物，以及甚至用化学方法合成或半合成的化合物均属抗生素的范畴。目前已知天然抗生素不下1万种。抗生素虽有抑制病菌生长繁殖的作用，但不可滥用。人们治疗疾病时，不但应用了抗生素，同时也锻炼了细菌的耐药能力。这些细菌及微生物再次传染给其他病人的时候，就对原来应用的抗生素产生了一定的耐药性，如此反复传播，最终的某个时候，它对这种抗生素不再敏感。
也就是说，人们无度地滥用抗生素，最终将导致人们对于那些耐药的细菌及微生物会有束手无策的时候，那时就麻烦了。
滥用抗生素还可以导致菌群失调。正常人类的肌体中，往往都含有一定量的正常菌群，他们是人们正常生命活动的有益菌，但是抗生素是不能识别这些有益菌群的，结果是人身体正常的菌群也被杀死了。这样，其他的有害菌就会在此繁殖，从而形成了“二次感染”。
3．脐带血
小生命呱呱落地后，脐带会被结扎，此时还有部分血液残留在胎盘和脐带中，我们称之为脐带血。脐带血中含有丰富的造血干细胞及间质干细胞，可用于造血干细胞移植，治疗白血病、恶性肿瘤、再生障碍性贫血等致命疾病。
自体储存的脐带血一旦需要使用时，不需配型，无免疫排斥的危险，移植成活率高，治愈率高，医疗费用相对较低。另外储存的脐带血还能对家庭其他成员有一定的保障功用。
目前脐带血不仅已能有效地治疗白血病、恶性肿瘤、再生障碍性贫血等几十种难治性疾病和多种不治之症，而且它所能治疗的疾病种类还在不断增加。以往有保存造血干细胞40余年的历史，现代最新的保存技术比以往的保存技术有了更大的进步。因此，脐带血造血干细胞是可以长期保存的，若干年后完全可用于医疗服务。
从未来的发展看，脐带血干细胞具有极高的医学价值：它将是器官克隆的种子；修复衰老组织器官，抵抗人体衰老的有效手段；是攻克癌症的锐利武器；神经脊髓损伤的治疗也已经进入临床试验阶段。
北京脐带血造血干细胞库已提供了30份脐带血，为26位患者进行了非血缘关系造血干细胞移植，成功率达到了82%。脐带血造血干细胞的移植将给广大血液病及其他癌症患者带来新的治愈希望。
如今在国际上，越来越多的父母当自己的孩子一出生，就把孩子的脐带血存放在脐带血造血干细胞库中，让它伴随孩子的成长，以备需要时使用。
4．干细胞技术
干细胞是一类具有自我更新和分化潜能的细胞。它包括胚胎干细胞和成体干细胞。干细胞的发育受多种内在机制和微环境因素的影响。目前人类胚胎干细胞已可成功地在体外培养。最新研究发现，成体干细胞可以横向分化为其他类型的细胞和组织，为干细胞的广泛应用提供了基础。
干细胞有两种分类方法，一是根据干细胞所处的发育阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。第二种分类方法是根据干细胞的发育潜能分为3类：全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。
（1）胚胎干细胞。
当受精卵分裂发育成囊胚时，内层细胞团的细胞即为胚胎干细胞。胚胎干细胞是一种高度未分化细胞。它具有发育的全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官，包括生殖细胞。研究和利用胚胎干细胞是当前生物工程领域的核心问题之一。
目前许多研究工作都是以小鼠胚胎干细胞为研究对象展开的，如德美医学小组曾成功地向试验鼠体内移植了由胚胎干细胞培养出的神经胶质细胞。此后，美国密苏里的研究人员通过鼠胚细胞移植技术，使瘫痪的猫恢复了部分肢体活动能力。出于社会伦理学方面的原因，人类胚胎干细胞的研究工作引起了全世界范围内的很大争议，但是人类胚胎干细胞带给人类的益处远远大于在伦理方面可能造成的负面影响，因此要求展开人类胚胎干细胞研究的呼声也一浪高过一浪。
（2）成体干细胞。
成年动物的许多组织和器官，比如表皮和造血系统，具有修复和再生的能力。成体干细胞在其中起着关键的作用。在特定条件下，成体干细胞或者产生新的干细胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能细胞，从而使组织和器官保持生长和衰退的动态平衡。
由卵和精细胞的融合产生受精卵，而受精卵在形成胚胎过程中的子细胞期之前任一细胞皆是全能干细胞，它具有发展成独立个体的能力。也就是说能发展成一个个体的细胞就称为全能干细胞。而多能干细胞只能分化成特定组织或器官等特定族群的细胞（例如血细胞，包括红血细胞、白血细胞和血小板）。单能干细胞虽然只能产生一种细胞类型，但是，具有自我更新属性，能将其与非干细胞区分开来。
干细胞技术，又称为再生医疗技术，是指通过对干细胞进行分离、体外培养、定向诱导，甚至基因修饰等过程，在体外繁育出全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官，并最终通过细胞组织或器官的移植来实现对临床疾病的治疗。
干细胞技术是生物技术领域最具有发展前景和后劲的前沿技术，已成为世界高新技术的新亮点，势将引发一场医学和生物学上的革命。干细胞技术最显着的作用就是：能再造一种全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官。由此人们可以用自身或他人的干细胞和干细胞衍生组织、器官替代病变或衰老的组织、器官，并可以广泛涉及用于治疗传统医学方法难以医治的多种顽症，诸如白血病、早老性痴呆、帕金森氏病、糖尿病、中风和脊柱损伤等一系列目前尚不能治愈的疾病。从理论上说，应用干细胞技术能治疗各种疾病，且其较很多传统治疗方法具有无可比拟的优点。
第二节基因与人类的关系
1．什么是基因
现在，基因已经成为一个家喻户晓的名词，但是你是否能准确地说出什么是基因吗？基因是DNA(脱氧核糖核酸)分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称，是具有遗传效应的DNA分子片段。
基因位于染色体上，并在染色体上呈线性排列。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代，还可以使遗传信息得到表达。不同人种之间头发、肤色、眼睛、鼻子等不同，是基因差异所致。利用基因，人们可以改良果蔬品种，提高农作物的品质，更多的转基因植物和动物、食品将问世，人类可能在新世纪里培育出超级作物。
通过控制人体的生化特性，人类将能够恢复或修复人体细胞和器官的功能，甚至改变人类的进化过程。
对于基因的研究，可以给一些病患者带来福音。科学研究证明，一些困扰人类健康的主要疾病，例如心脑血管疾病、糖尿病、肝病、癌症等都与基因有关。依据已经破译的基因序列和功能，找出这些基因并针对相应的病变区位进行药物筛选，甚至基于已有的基因知识来设计新药，就能“有的放矢”地修补或替换这些病变的基因，从而根治顽症。基因药物将成为21世纪医药中的耀眼明星。基因研究不仅能够为筛选和研制新药提供基础数据，也为利用基因进行检测、预防和治疗疾病提供了可能。比如，有同样生活习惯和生活环境的人，由于具有不同基因序列，对同一种病的易感性就大不一样。
明显的例子有，同为吸烟人群，有人就易患肺癌，有人则不然。医生会根据各人不同的基因序列给予因人而异的指导，使其养成科学合理的生活习惯，最大可能地预防疾病。
2．克隆技术
克隆是英文“clone”或“cloning”的音译，原意是指幼苗或嫩枝，以无性繁殖或营养繁殖的方式培育植物，如扦插和嫁接。在大陆译为“无性繁殖”，在台湾与港澳一般意译为复制或转殖、群殖。中文也有更加确切的词表达克隆，“无性繁殖”、“无性系化”以及“纯系化”。科学家把人工遗传操作动物繁殖的过程叫“克隆”，这门生物技术叫“克隆技术”，其本身的含义是无性繁殖，即由同一个祖先细胞分裂繁殖而形成的纯细胞系，该细胞系中每个细胞的基因彼此相同。
克隆也可以理解为复制、拷贝，就是从原型中产生出同样的复制品，它的外表及遗传基因与原型完全相同。
时至今日，“克隆”的含义已不仅仅是“无性繁殖”，凡是来自同一个祖先，无性繁殖出的一群个体，也叫“克隆”。这种来自同一个祖先的无性繁殖的后代群体也叫“无性繁殖系”，简称“无性系”。简单讲就是一种人工诱导的无性繁殖方式。但克隆与无性繁殖是不同的。
无性繁殖是指不经过雌雄两性生殖细胞的结合，只由一个生物体产生后代的生殖方式，常见的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、茎、叶等经过压条或嫁接等方式产生新个体也叫无性繁殖。
关于克隆的设想，我国明代的大作家吴承恩在《西游记》中已有过精彩的描述——孙悟空经常在紧要关头拔一把猴毛变出一大群猴子，这当然是神话，但用今天的科学名词来讲就是孙悟空能迅速地克隆自己。从理论上讲，猴毛含全部脱氧核糖核酸序列，也是可以克隆的。
克隆技术不需要雌雄交配，不需要精子和卵子的结合，只需从动物身上提取一个单细胞，用人工的方法将其培养成胚胎，再将胚胎植入雌性动物体内，就可孕育出新的个体。这种以单细胞培养出来的克隆动物，具有与单细胞供体完全相同的特征，是单细胞供体的“复制品”。英国英格兰科学家和美国俄勒冈科学家先后培养出了“克隆羊”等动物。克隆技术的成功，被人们称为“历史性的事件，科学的创举”。有人甚至认为，克隆技术可以同当年原子弹的问世相提并论。
克隆技术也可以用来生产“克隆人”，也就是说可以用来“复制”人，因而引起了全世界的广泛关注。对人类来说，克隆技术是悲是喜，是祸是福？唯物辩证法认为，世界上的任何事物都是矛盾的统一体，都是一分为二的。克隆技术也是这样。如果克隆技术被用于“复制”像希特勒之类的战争狂人，那会给人类社会带来什么呢？即使是用于复制普通的人，也会带来一系列的伦理道德问题。如果把克隆技术应用于畜牧业生产，将会使优良牲畜品种的培育与繁殖发生根本性的变革。若将克隆技术用于基因治疗的研究，就极有可能攻克那些危及人类生命健康的癌症、艾滋病等顽疾。克隆技术犹如原子能技术，是一把双刃剑，剑柄掌握在人类手中。人类应该采取联合行动，避免“克隆人”的出现，使克隆技术真正造福于人类社会。
3．基因工程
基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程就是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种技术，是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于20世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。
