9.即将解开的人类基因组密码
人类基因组研究专家、美国国家卫生研究院人类基因组研究所所长柯林斯1999年6月10日声称，人类遗传模板的90％将在一年之内测定顺序，以增进人们对遗传因子、重大疾病的原因和治疗手段的新认识。他说：“研究人员原以为他们只有到2005年才能开始把人类的遗传差异进行编类，但是他们现在预计到2001年底就能得到一个出色的编类表。”
在美国医学会在旧金山举行的一次遗传学会议上，他简要叙述了人类基因组研究取得的最新进展。他说，有关基因发现将有助于揭示几乎所有遗传病的许多重大遗传因素，并且将揭开多发性硬化症、常见癌症、高血压和早老性痴呆等复杂而常见疾病的病因。
他说，这些发现还将给人类带来新一代的治疗方法，这些方法将“建立在对疾病的分子水平的理解上而不是对症状的描述上”。
基因测序和差异编类工作完成之后，下一步的任务将是找出所有基因的工作机理。
这些成就是美国人类基因组计划的成果。这项为期15年的计划始于1999年，目的是识别人类的大约8万个基因，并且确定30亿个组成脱氧核糖核酸的碱基的排列顺序，这些碱基是构成人类所有生命现象和多样性的基础。尽管在整个人类中，有99.9％的DNA序列是相同的，但DNA序列的各种差异会对体质以及人体对药物和其他治疗方法的反应产生重大影响。
10.培育转基因动物的新技术
据美国1999年5月13日出版的《科学》杂志报道，美国和日本研究人员已发现一种新的技术，使用这种技术可以较为容易地把人的基因导人实验室动物的体内。这项技术使用精子把外来细胞的一部分DNA送到试验鼠体内。一位研究人员说，在由夏威夷大学胚胎学家所做的实验中，大约有20％接受外来DNA的幼鼠成功携带了转基因。大多数携带了转基因的动物把基因传给了下一代。研究人员说，目前的技术是把DNA直接注入到受精卵中，此法不仅昂贵而且成功率不到10%。而现在这种实验方法有效一些，如果使之适用于家畜，则将带来广泛的商业用途。
这种方法环可能有助于培育出用于人体的医学产品。夏威夷大学的托尼·佩里说：“我们希望并且相信这项技术将对医学研究和异种器官移植有益。”
11.遂人心愿的转基因动物
有了生物工程技术，科学家就可以让饲养业改天换地，让人们面对产肉多、产奶多的牛、产毛多的羊、长得快又省料的瘦肉型猪而目不暇接。
1988年，墨西哥的波托西牧场在墨西哥国立自治大学专家的协助下，已培育出一种矮小的瘤牛。他们选择了六代“布拉曼斯”瘤牛分别进行基因处理，逐代培育，每代牛都变矮20厘米左右。最先用的瘤牛，成年后的体重可达1200公斤，身高1.8米。经过多代培养，目前育出的矮牛体重只有135公斤，身高仅90厘米。这样，饲养矮牛所需要的饲料只是正常牛的1/10，而产奶量可达正常牛的1/2，有5倍的效益。再加上这种矮牛一年可生4头新牛，效益就更高了。
1991年，中国运用基因工程技术成功地创造出“转基因鲤鱼”。它的食量大、长得快，是普通鲤鱼生长速度的2～3倍，这种生长快速的性状是可以遗传的，中科院水生所的科研人员已建立了一个完整的转基因模型。他们用转基因的方法人工培育的金鱼，也比普通金鱼的生长速度高4倍。科学家们还用细胞工程获得了新的鱼种。这种使鱼卵和细胞融合的技术，是将鱼类的培养细胞注入鱼类未受精卵，从而获得了鱼类体细胞工程鱼。
1992年，英国爱丁堡的一家药品公司已经培养了一只名叫“特蕾西”的转基因绵羊。科学家们在“特蕾西”还处在胚胎时，就把一种人体基因植入其中，培养出了这只转基因绵羊。现在“特蕾西”产的奶中每升含有人体蛋白仪抗胰蛋白酶多达30克。如果人体缺乏这种蛋白，就会引起肝功衰竭、肺气肿、囊性纤维变形等疾病。
通常这种药用蛋白都是在实验室中用动物细胞高成本生产出来的，而利用“特蕾西”所产的奶，问题轻易地就得到了解决。
12.争议众多的试管婴儿
世界上第一个试管婴儿名叫路易丝·布朗，是1978年7月25日在英国降生的。她是在科学界和医学界持保留和怀疑态度中来到人世、在教会的谴责和社会的指责与好奇中慢慢长大的。但是，当她20岁生目的时候，英国下院终于举行了有公共卫生国务大臣参加的招待会。
路易丝的父亲因输精管阻塞而患不育症，就求助于剑桥大学的妇科专家帕特里克。斯特普托。此前，斯特普托和生物学家罗伯特·爱德华兹在这一方面已进行过12年的研究，最终在实验室成功地使老鼠和兔子的卵子受精，但他们对8名妇女的试验却失败了。但他们还是决定再试一次，终于出现了奇迹。
自此以后，试管婴儿技术成了世界上所有患不育症夫妇的“送子观音”。到1998年，英国就有2.9万名、全世界有20万名试管婴儿出生。
试管婴儿技术（生殖工程）自此以后又不断地突破。比如，细胞核移植获得成功，供胚移植试管婴儿的出现，使高龄和具有严重缺陷、卵母细胞染色体严重异常的妇女，达到生育正常婴儿的目的。仅仅在中国，1991年就首创了从高畸形精液中分离正常精子的方法，并产下正常婴儿：首例供胚移植的试管婴儿已是小学五年级的学生；1998年又使一个已经绝经的高龄妇女成功地怀上试管婴儿。
试管婴儿技术使人类的生殖出现了重大变化，它的意义不仅仅是为不育症患者带来希望，更重要的是使人类优生的希望得以实现。现在，通过精选精子，可以减少来自父方的劣质基因频率；开展对配子、胚胎的优选，实现对遗传性疾病的孕前诊断；以基因技术为基础，开展在个体水平的新遗传性状导人研究，实现人类的积极优生。
13.濒危动物的试管技术解救
将家畜的卵细胞放在试管中培养成熟后，进行体外受精，再在试管中培养发育成早胚，进行冷冻贮存备用或直接移植到受体母畜体内，使之继续发育直到产出仔畜。目前用体外培养、体外受精技术已经培育出的牛、绵羊、山羊、猪及老虎等试管动物300多只。1980年，美国科学家波尔格用卵细胞体外培养、受精、培育成胚胎，创造出“试管牛”。1982年，前苏联的家畜遗传繁殖研究所的专家，将牛的卵细胞进行体外培养，体外受精，然后将充分发育的胚胎移植到受体母牛体中，1983年产出了正常发育的牛犊。1986年4月日本福岛县福岛种畜场，成功地将“黑毛和种”肉牛的精子与荷兰的种奶牛的卵子在体外实现了受精，并将两枚受精卵冷冻保存，后又移植到一头荷兰种母牛体中，使其一次生出了两头杂交牛犊。这是世界上首次使冷冻杂交胚胎移植的“试管牛”。1992年12月，智利两位科学家首次使骆马卵子试管受精成功。
中国自1986年以来，已先后在小鼠、兔子、绵羊和牛身上体外受精育出试管鼠、试管兔和试管牛。美国在1990年成功地试验了试管虎，有3只虎羔在奥马哈动物园降生，让人们从中看到了保护濒危动物的新途径。
14.重要的生物遗传多样性
我们常常会听到“某种动物快要绝种了，某种植物濒临灭绝了”这样的话，那么人们怎么知道这种动植物马上就要灭绝了呢？从专业上讲，就是这种动植物的遗传多样性不够了。
遗传多样性对于物种的繁衍生息极为重要。我们都知道一个道理，杂种的生命质量高，例如不同种的人结婚生的孩子一般都很漂亮；杂交水稻产量高，抗病性强。而一物种如果老是没有新的东西带入，其质量就会下降，例如植物种如果长期不改良，其种质就会退化；而在人类社会中，很早人们就认识到了近亲繁殖造成人种退化的危险。这里面蕴含的一个道理简单说就是，对于一种生物来说，它如果要维持繁衍下去，就必须要有一定数量的遗传上不同的个体，低于这个数量就很可能造成近亲繁殖，进而退化灭绝，高于这个数量就能产生杂种优势，使这个种的生物继续繁衍维持下去。这就是生物多样性原则。
我们很快就会想到大熊猫，由于人类对环境的侵占和破坏，这种可爱的动物毫无疑问已经到了灭绝的边缘。出于对大熊猫的珍爱，在英国的克隆羊多莉问世的那一刻，很多人立刻就想到我们可以克隆大熊猫，这样我们的国宝就不会灭绝了。但是很快就有熊猫研究专家站出来说，由于克隆熊猫的基因是一模一样的，因而并不能增加熊猫的遗传多样性，对熊猫的自然繁衍并没有好处，因此反对克隆大熊猫。但随即又有专家提出，应该克隆大熊猫，只要克隆出了大熊猫，随着分子生物学及基因工程技术的发展，遗传多样性是可以创造出来的，也就是说，通过转人不同的基因，或不同量的基因，可以创造出遗传性质不同的个体，人工增加大熊猫的遗传多样性，这样最终有可能使大熊猫真正摆脱灭绝的困境。应该说，这两种意见都很有见地，孰是孰非，恐怕只有事实可以证明。据悉，我国已有科学家开始进行大熊猫的克隆工作了。
15.神奇的器官移植
器官移植是现代医学的奇迹之一。许多原本会由于体内血泵停止工作而死去的人现在还好好地活着，因为他们接受了心脏移植。但是可供移植的器官严重紧缺，许多人在合适的移植器官出现前就死去了，猪或许可以在这方面提供帮助。
存在于猪组织内的病毒似乎不会感染人类。这一消息将受到欢迎，因为它绕开了一个在实践中阻碍给人体移植猪器官的主要障碍。
科学家对猪情有独种，因为它们与人类有许多相似之处。猪的心脏与人的心脏大小相同，其管道分布和动力输出也相类似。此外，猪的心脏只需经过很少量的基因工程处理，就能与人类的免疫系统相兼容。
克隆了“多莉”绵羊的罗斯林研究所的科学家正在利用他们的专业技术培育适合用于移植的克隆猪。因此，预计首批用于人体移植的猪心会在几年后出现。
但这一阶段也许会十分短暂。我们可以轻松地移植由人或猪提供的心脏的日子或许指日可待。而真正的技术突破可能来自克隆与生物组织工程研究。
16.会发绿光的老鼠
夏威夷大学的安东尼·佩里教授1999年5月14日声称，他已经培育出会发出绿光的老鼠，从而证明了一项基因工程新技术的价值。这项新技术就是利用精子把新的DNA物质加入到动物体内。
这种方法极具应用前景，因为与目前使用的方法相比，它在技术上更为简单，而且成功率较高。现有的方法是直接把基因注入动物体内，或者利用病毒传递基因。这种新方法还可以把体积较大的DNA片段插入动物的基因结构中。
佩里教授说：“现在，让人感兴趣的事情是看看我们能否发展这项技术。我们希望把其他基因放入老鼠体内，并且在别的物种身上使用我们的方法——这是我们的希望和期待。”
佩里和他在檀香山的同事最早克隆了老鼠，并使它们繁殖了许多代。在他们的新实验中，他们先把老鼠的精液冻干，然而把另一个物种的DNA插入其中，最后把改变了的精子注入到老鼠的卵子中。利用标准的胚胎插入技术，这些卵子被置人雌性老鼠的体内。
在这项实验中，被插入的基因来自一种水母，水母能够发出绿色的荧光就是因为具有这种基因。之所以使用这种基因，是因为它能够使实验结果一目了然：如果这种基因成功地进入了老鼠体内，老鼠也会发出绿光。
研究者在实验室中制取的胚胎中，有多达80％的胚胎采用的是绿色基因，但是只有1/5的胚胎实现了妊娠并表现出这种基因的特征。
不过，20％的总体成功率与目前所使用的方法相比，已经高出很多了。利用这种新技术所传递的基因还可以遗传给以后的世代。也就是说，绿色老鼠的后代也是绿色的。
17.增加智慧的“聪明鼠”
美国普林斯顿大学的科学家宣布，他们培育出了一种聪明的老鼠，办法是在老鼠的大脑里加入一种基因，这证明了提高包括人类在内的哺乳动物的智慧是有可能的。
这种基因改进型的老鼠取名为“杜奇”，它们的大脑被注入了额外的NR2B基因，这种基因有助于它们提高学习速度和改善记忆力。它们的培育者普林斯顿大学神经生物学家钱卓说：“它们学习效果要好得多，记忆力也有提高。它们变得聪明了。”
随着这些老鼠年龄的增大，它们的大脑仍然能保持幼年老鼠大脑的某些特征。钱卓和麻省理工学院的合作者说，这些幼年老鼠的大脑特征有助于提高老鼠在晚年的学习能力。NR2B基因还可以当作一种潜在的药物作用目标，以治疗学习障碍以及会导致记忆力下降或丧失的疾病，如阿耳茨海默氏症等。
钱卓说，这项研究表明利用基因改善哺乳动物的学习和记忆能力是可行的。