转基因动物的定义与原理
转基因动物是指通过现代生物技术和遗传学手段,将一段外源DNA(通常是来自其他物种或经过人工改造的基因)导入动物受精卵或早期胚胎中,使其基因组发生可遗传的改变,从而培育出的具有新性状或功能的动物。严格定义上讲,转基因动物体内所有组织细胞(包括生殖细胞)都应含有导入的外源DNA,且可以遗传给后代。生产转基因动物的目的是在动物体引入预期的性状,即转入的外源DNA(或基因)发挥作用而使动物获得新的表型。

这些新导入的外源基因可以在动物体内表达,并赋予动物一些新的、原本不具备的特性或功能。例如,通过转基因技术,可以培育出具有抗病虫害、高产、优质等优良性状的农作物动物品种,或者生产出具有特殊药理作用、营养价值或工业用途的动物产品。
转基因动物技术不仅为农业生产带来了革命性的变化,也为医学研究、生物制药等领域提供了新的思路和方法。然而,转基因动物也面临着一些安全性和伦理问题,如基因污染、生态影响、伦理道德等,这些问题需要科学家、政策制定者和公众共同关注和解决。

总的来说,转基因动物是一种通过现代生物技术和遗传学手段培育出的具有新性状或功能的动物,它在农业生产、医学研究等领域具有广泛的应用前景和巨大的市场潜力,但同时也需要充分考虑其安全性和伦理问题。
转基因动物的历史与发展
(1)转基因技术的起源可以追溯到上世纪七十年代,但真正的转基因动物研究始于八十年代。

(2)上世纪70年代:转基因技术的概念开始形成,但主要集中在微生物和植物领域。

(3)1974年:Jaenisch R等科学家成功获得首例转基因小鼠,这标志着转基因动物技术的诞生。
(4)1980年:美国耶鲁大学的生物学家Frank Ruddle与其博士后Jon Gordon将一段纯化的病毒(SV40病毒)DNA片段注射到小鼠受精卵的细胞核中,再把受精卵移植到代孕母鼠输卵管中,代孕母鼠受孕产下7-8只小鼠,经检测其中2只小鼠基因组中携带着转入的病毒DNA。这项技术宣告了动物转基因技术的正式诞生,被称为原核显微注射法。
(5)1982年:Rechard Palmiter和Ralph Brinster合作将大鼠的生长激素基因注射到小鼠受精卵中,成功获得了生长迅速的转基因超级小鼠,转基因小鼠生长迅速,体重最高时达到同窝非转基因小鼠的1.8倍,因此被称为“超级小鼠”,这一成果引起了科学界和社会的广泛关注。
(6)1985年,科学家成功地将人生长激素基因转入兔子、绵羊和猪体内,获得了世界上第一批转基因家畜。
(7)1987年,科学家在小鼠胚胎干细胞上实现了基因打靶,为后续的基因编辑技术奠定了基础。
(8)此后,科学家相继培育成功了转基因鱼、昆虫、牛、鸡、山羊、大鼠等转基因动物。
(9)进入九十年代后,转基因动物研究得到了快速发展。乳腺生物反应器技术的兴起,使得转基因动物在医药领域的应用成为可能。
(10)1997年,首例体细胞克隆动物羊“多莉”的诞生,进一步推动了转基因动物研究的发展。
(11)近年来,转基因动物开始进入商业化应用阶段。例如,转基因鲑鱼、转基因山羊等已经获得了相关监管机构的批准,用于食品或医药产品的生产。
转基因动物的应用领域
转基因动物在多个领域具有广阔的应用前景:
1、疾病模型:转基因动物可以作为研究人类疾病的动物模型,有助于揭示疾病的发病机制,并为疾病的治疗提供新的思路和方法。例如,贫血病转基因小鼠的建立为研究分析贫血病的发病机制提供了重要的动物模型。

2、药物生产:转基因动物可以作为生物反应器,生产在人体内原本稀少的功能蛋白。这些蛋白药物具有巨大的市场潜力和商业价值。例如,美国GTC Biotherapeutics公司研制的在转基因山羊乳汁中生产的重组蛋白——人抗凝血酶Ⅲ,是世界上第一个获准上市的转基因动物生产的基因工程药物。

3、动物改良:转基因技术可以加快动物改良进程,创造新突变或打破物种间基因交流限制。例如,通过转基因技术培育的促生长转基因猪显著提高了猪的经济性能。
4、异种器官移植:转基因技术在异种器官移植中也有重要应用。通过对供体基因进行修饰和干扰,可以降低或消除超急排斥反应,从而为异种器官移植提供新的可能性。例如,科学家利用CRISPR技术培育出具有抗击猪繁殖与呼吸障碍综合征(PRRS)能力的转基因猪,为畜牧业和食品生产带来革命性的变化。

转基因动物的安全性
转基因动物的安全性问题主要集中在两个方面:一是转基因动物食品的安全性问题;二是转基因动物制品的安全性问题。尽管科学家已经对转基因动物进行了广泛的研究和评估,但关于其长期安全性和潜在风险的问题仍然存在争议。
转基因动物的安全性是一个复杂而多面的问题,涉及科学、法律、伦理等多个领域。
一、科学评估
1、分子特征评价:主要关注外源基因整合及表达的稳定性,以及转基因动物世代之间外源基因整合与表达情况是否会带来安全风险。
2、环境安全评价:评估转基因动物在生存竞争能力、基因漂移、生物多样性等方面的潜在影响。例如,转基因动物是否可能通过竞争排斥其他物种,或者通过基因漂移影响其他生物的遗传组成。
3、食用安全评价:关注转基因动物及其产品(如肉类、奶制品等)在可能的毒性、过敏性、营养成分等方面是否符合法律法规和标准的要求。
二、法律监管
1、严格的审批程序:在许多国家,包括中国、美国、欧盟等,转基因动物及其产品要进入市场,必须经过一系列严格的法律程序和科学评估。这些程序涵盖了从实验室研究到商业化应用的各个环节,确保转基因动物的安全性。
2、法律法规体系:各国制定了完善的法律法规来规范转基因动物的研究、开发和应用。例如,中国的《农业转基因生物安全管理条例》明确规定了农业转基因生物的安全评价制度、标识管理制度等。
三、主流科学界的共识
1、大量实验证明安全性:全球科学界通过大量严谨的科学研究和实践经验,得出了转基因动物在严格监管下是安全可靠的结论。这些研究涵盖了转基因动物的生物学特性、环境影响、食品安全等多个方面。
2、权威机构的支持:许多国际知名机构,如美国国家科学院、美国农业部、英国皇家学会等,都通过大量的研究和评估报告,明确指出转基因动物在农业、食品等领域的应用是安全可靠的。
四、潜在风险与关注
1、生态风险:虽然科学评估认为转基因动物在大多数情况下是安全的,但仍需关注其可能对生态环境产生的潜在影响。例如,基因漂移可能导致野生近缘物种的遗传改变,从而影响生物多样性。
2、伦理与公众接受度:转基因动物技术也引发了伦理和公众接受度方面的关注。一些人认为转基因技术违背了自然规律,或者担心其可能对人类健康产生未知影响。

总之,转基因动物的安全性在科学评估、法律监管和主流科学界共识方面均得到了支持。然而,仍需关注其潜在的生态风险和伦理问题,并加强监管和科学研究以确保其安全应用。