异养和自养有什么区别(自养和异养的区别以及异养的分类)

随着人类对生命现象研究的日益深入,知道了基因决定着一切生物的特性。基因又叫遗传因子,是带有遗传信息的DNA片段,这个肉眼看不见的小玩意隐藏在生物细胞的深处,决定着生命的种属和生老病死等一切现象。基因工程,就是人们在认识到基因规律的基础上,通过DNA重组或基因拼接技术,将不同来源基因片段,按照预先设计的蓝图,在体外构建出杂种DNA分子,

随着人类对生命现象研究的日益深入,知道了基因决定着一切生物的特性。基因又叫遗传因子,是带有遗传信息的DNA片段,这个肉眼看不见的小玩意隐藏在生物细胞的深处,决定着生命的种属和生老病死等一切现象。

异养和自养有什么区别(自养和异养的区别以及异养的分类)

基因工程,就是人们在认识到基因规律的基础上,通过DNA重组或基因拼接技术,将不同来源基因片段,按照预先设计的蓝图,在体外构建出杂种DNA分子,然后导入某生物活细胞,从而改变生物的某些遗传特性,获得更适应环境或提升品质的新物种。

人们把这种过程称为转基因技术。事实上除了人工转基因,自然界也一直在转基因。地球上的所有物种之所以一直在进化改变,其深层次原因就是在不断地“转基因”,只有基因的改变,才能带来物种性状的改变。

也就是说,如果自然界物种一直没有这种“转基因”,就不会有今天的人类和所有的地球生物。

从这个意义上来说,转基因从37亿年前就开始了

基因有两个特点,一个是能够忠实地复制自己,以保持生物的基本特征;另一个是能够突变和转化,让生物不断朝着更适应环境的方向发展。

异养和自养有什么区别(自养和异养的区别以及异养的分类)

突变有两种,一种是致病性突变,这种突变占大多数,会导致疾病,如癌症等,主要发生在个体身上;另一种是非致病性突变,这种突变给自然选择带来了原始材料,让生物在长期进化中被选择出最适合自然环境的个体,是物种整体的改变。

有关地球生命起源的问题,科学界还没有一个确切的结论。现在主要有两种说法,一种说法是生命在地球土生土长,从无机到有机到细胞,通过化学变化逐渐演化出现的;另一种说法是生命是天外来客,通过陨石、彗星、宇宙尘埃来到地球。

今天我们不讨论生命起源,只说说科学界早就公认的生物进化史。2017年3月,伦敦大学的一个研究团队宣称,在加拿大魁北克北部条状铁构造岩石中,发现了一些细小丝状、管状颗粒及条状的微生物化石,这下化石形成于37.7亿年前至43亿年前,被认为是目前发现最早最古老的生命形式。

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地球的年龄约46亿岁,也就是说,地球诞生没多久生命就出现了。研究认为,这些早期原始生命都是肉眼看不见的微生物,诞生和生存于深海中。这是因为地球刚形成时,大气中没有氧,也没有臭氧层,阳光中强烈的紫外线直接辐射到地表,生命无法在陆地存活,只能在较深的海水中存活。

最早的生命是最简单的单细胞原核生命,且属于异养厌氧生命体,就是不需要甚至害怕氧气,也无法制造养分,只能直接吸取环境中的有机养分生存和繁殖。

经历数亿年时间适应阳光的环境,生命进化出了光合色素,学会了利用阳光进行光合作用,虽然依然还是很简单的单细胞,但已经由异养变成了自养。就是可以通过光合作用,将环境中的无机物转化成自己需要的养分,这是生命的一大跨越。

而这些能够利用光合作用的生物,新陈代谢的排泄物就是氧气。25亿年前的蓝藻的爆发,被认为是促进地球大氧化事件的主角,大量氧气改变了大气成分,导致了厌氧生物大量灭绝。后来,一些适应新大气成分的好氧生物孕育和发展起来,绝大部分生物都需要氧气才能生存了。

异养和自养有什么区别(自养和异养的区别以及异养的分类)

随着地球环境变迁,生物从原核细胞、单细胞进化为真核细胞、多细胞,从水生逐步发展到陆地,从看不见的微生物到看得见的植物、动物。这些变化,并不只是生物外形和某种功能的变化,而是从最深层次的基因突变中,一代代长期基因变异形成的。

从5.4亿年前的寒武纪开始,生命呈现多样性可见的形式爆发,因此从那时开始,地球演化从冥古宙进入了显生宙,也就是显示了生命的存在。在这5.4亿年间,生命经历了五次大灭绝,现在已经进入了第六次大灭绝,每次大灭绝物种都消失了80~95%以上。

现在地球上的生物约有870万种,包括微生物、植物和动物,陆生生物约有650万种,水生生物约有220万种。而从生命出现以来,地球上至少有1.2亿种生物存在过,许多生物都由于无法适应环境而灭绝了,随后又孕育出更加适应环境的新生物。

异养和自养有什么区别(自养和异养的区别以及异养的分类)

现在所有的物种,包括高级至人类,低级至青苔、菌类,都是从最古老、最原始的那个细胞演化进化过来的,都是经过一代代基因突变异变走到今天的。

自然进化中的基因转变,是为了适应自然选择过程,每次只有轻微变化,通过连续、渐进、有益、长期无数代的突变和异变才走到现在。相比之下,基因工程则是通过人为操作,在一代间就突变。

但不管是缓慢渐进的自然改变,还是人工突变,都属于“转基因”的范畴。而且所有的动植物除非灭绝,自然的转基因永远在路上,没有终点。

现代基因工程是洞悉了自然规律,并利用自然规律

就像自然进化一样,人类文明也在不断地进化,从远古的蒙昧,到古代的农耕文化,又经历了机器化、电气化,现在进入了信息化、智能化时代。人类从远古的黑暗走向光明,从敬畏和被动的顺从自然,到洞悉自然规律并利用自然规律主动改造自然,科学正在引领着人类不断前行。

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其中,对遗传基因的认识,不但让人类了解了自己的来历和过去,更是极大地改变了人类未来的走向。

上世纪最伟大的工程之一是人类基因组计划,被科学界公认为生命科学的登月计划。这项工程由美国科学家于1985年提出,1990年正式启动,美国、英国、法国、德国、日本以及我国科学家共同参与了这个项目,经历16年努力,耗资达30亿美元,于2006年完成最后一个染色体测序。

中国科学家参与并完成了其中的1%序列测定工作,得到了很高的评价:中国生物产业进入了国际先进行列,分享了人类基因组计划的全部成果、资源和技术,为中国21世纪生物产业带来了光明前景。

人类了解了自己完整的基因序列,就能够有针对性的克服和改变基因中的问题,通过基因治疗、基因药物,让人类更健康,更长寿。

基因工程又叫转基因技术,这种技术的意义在于,将生物亿万年缓慢渐进的转基因,按照人类的愿望,加速改变,以服务于某种需要。现在科学家们正在运用这种技术,造福人类社会。

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国际上转基因技术已经广泛用于医药、工业、农业、环保、能源等领域,如目前广泛使用的人胰岛素、重组疫苗、抗生素、干扰素、啤酒酵母、食品酶制剂、添加剂等等,许多都是转基因产品。

在农业领域,国际上也培育出一大批具有抗虫、抗病、耐除草剂、抗逆、优质的作物新品种,如大豆、棉花、玉米、油菜、马铃薯、苹果、等数十个品种。现在,全球主要转基因农作物种植比例,棉花已达79%,大豆已达74%,玉米已达31%,油菜已达27%。

我国转基因产品种类也不断丰富,如国产抗虫棉市场份额提高到99%以上;3个耐除草剂大豆和4个抗虫耐除草剂玉米获得生产应用安全证书;抗虫大豆、耐旱玉米、抗虫水稻、耐旱小麦、抗蓝耳病猪等已形成梯次储备。

有些具有特殊功效的转基因食品,可以解决人们的病痛问题。如瑞典科学家将水仙部分基因植入水稻基因中,让这种种子生长出的稻米含铁量更高,从而解决了1.3亿人因缺铁而引起的贫血问题;

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通过转基因技术得到富含胡萝卜素和维生素A的大米,俗称“黄金大米”,β-胡萝卜素含量是普通大米的23倍,可以解决儿童因缺乏维生素A导致的视力减退甚至失明问题,这样的儿童全球有4亿;还可以解决许多国家儿童因胡萝卜素缺乏症导致的营养不良问题。

可惜,这种研究由于在中国受到质疑和声讨而功亏一篑,后来在菲律宾种植并被批准上市。

我国有上亿名乙肝病毒携带者和3000多万名乙肝患者,为了预防这种传染病的传播,国家研发了乙肝疫苗,但接种这种疫苗价格昂贵,且需多年多次接种才能有效,很麻烦。由此国家“863”计划推出“利用转基因植物生产乙肝口服疫苗”的项目,该项目由中国农科院生物技术研究所承担,并培育成功了“乙肝疫苗西红柿”。

据称,这种转基因西红柿已经获得农业部生产安全证书,很快将批量生产,摆上超市货架,这样只要常吃这种美味的西红柿,就能够预防乙肝了,何乐而不为?项目负责人刘德虎研究员在接受媒体采访时说:只要长时间不定期食用这种转基因西红柿,就能使体内乙肝病毒抗体始终维持在一个较高水平。

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不过,最终这种西红柿怎样了,我没有找到确切上市的消息,不然,很想买一些来尝一尝。

这种案例还有很多,如通过转基因使牛乳汁中富含生长激素;不会引起过敏的转基因大豆等等;转基因鱼生长快,肉质更好等等。

这些转基因产品降低了农牧业生产的人工成本,减少了农药用量和灾害损失,保护了生态环境,提升了作为品质和营养价值,有的还能够解决人类健康和疾病问题。

那么,转基因食品安全吗?

实际上,这个问题在前面的叙述中已经作了解答。因为所有的自然产品都是转基因的结果,并非原始那种样子。如果每个人都想吃到最原始最自然的产品,那就只有37亿年前的单细胞微生物了。

不要说最远古了,就是在10万年前,无论是人、猪、狗、牛,还是稻米、小麦、白菜、萝卜都不是现在的样子,是经过基因一代代突变异变,才成为如今的样子了。人为改变基因无非是人们认识到了基因的奥秘,更有目的性的改变而已。

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人类摄入食物,主要是通过胃肠道对食物中的蛋白质、脂肪、碳水化合物、膳食纤维、糖分的吸收,在所有正规的转基因食品中,不管其基因或生长过程如何改变,营养成分不会变坏只会更好。因此,通过转基因技术得到的食品,与食用安全根本不搭架。

现在社会上许多人对转基因产品有戒心或反对,主要是受了一些人挑唆,尤其是对一些防虫害的转基因技术觉得不可思议。虫子都不吃,人为什么可以吃呢?其实这个世界上虫子不吃人能吃的东西很多,也有许多虫子喜欢吃人不吃的东西。

转基因抗虫作物之所以能抗虫害,是因为科学家发现了苏云金杆菌能够杀虫,原因是这种杆菌体内有一种特殊的“Bt抗虫蛋白”。但这种蛋白抗虫性高度专一,只对特定昆虫有效,如会与蛾类、蝶类等“鳞翅目”等害虫肠道上的“特异性受体”结合,导致肠道穿孔死亡。

但人类、畜类和其他非“鳞翅目”昆虫的胃肠细胞没有结合这种蛋白的“特异性受体”,这些抗虫蛋白进入消化道后就被作为普通蛋白被消化降解了,只是一种营养而已。这些都从理论上以及无数实验中得到证实。

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这些植入抗虫基因的作物,在生长期间由于虫害少,不需要采用或极少采用杀虫农药,果实就会更饱满,营养更丰富,有害残留少,既保护了环境,食用后还更安全更健康。

不管是自然生长食品还是人为转基因食品,国家都有检验标准,检验的项目都是食品本身中含有的营养元素和有毒有害物控制指标,只要符合国家食品安全标准,都是安全食品。不管什么食品,在胃肠道吸收的都是被消化的营养,而不是基因。

有人一听“基因”就吓到了,好像吃了什么基因,就会受到这种基因的影响。如果按照这种逻辑,那人什么都不能吃了,只有吃人才能保持人的基因了。而事实上,我们每天都是吃着五谷杂粮,吃着猪肉、牛肉、羊肉、鸡肉、鸭肉,还有鸡鸭的卵子~鸡鸭蛋,这些食品里面都是这些动植物的基因,一代代吃了几千年几万年,也没见哪个人变成五谷杂粮或猪牛羊鸡鸭等动物。

这么简单的道理,为啥有许多人就老是闹不明白呢?所以,希望朋友们不要跟在装睡和为了某些什么“有机”利益集团服务的人后面瞎咋呼了,用自己的脑子想一想,就会明白了。

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当然,任何科学都是双刃剑,基因工程既可以造福人类,也可以毁灭人类。因此,我之前说的转基因食品安全,前提是转基因工程一定要在国家监管下进行,所有上市的转基因食品一定要经过有资质的机构严格检验和安全鉴定,这样的食品才可以放心食用。

不久前,英国剑桥的科学家们完成了对拟南芥基因图谱的破译,发现植物经过长期的进化,本身就包含了几乎所有的优良基因,包括抗病虫害、高产、美味和优质的基因等。这种拟南芥已经成为全球应用最广泛的模式植物,被誉为“植物中的果蝇”。

这预示着只需要将植物本身基因中的优良片段强化,让其在生长过程中表达得更明显和出色,就能得到所需的结果。这样,未来运用转基因技术的植物或许再也无须从其他物种基因中剪辑植入了,安全性就会更高了,这样的转基因食品,还会引起人们的担忧和反对吗?

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我写诸如此类的文章时,常有一些人在评论区吆喝:你是得了好处为转基因站台吧?你自己吃吗?我在这里严正声明:我与任何转基因机构和人员都没有交际,只是凭着一个科普人的良知和科学常识说话;我购买食品时不会特意注重是转基因还是非转基因,唯一的标准是性价比。

当然如果有国家批准上市的某些特殊功效的转基因食品,对我的健康有利,我就一定会特意去购买和食用。我已经吃过许多转基因食品,如转基因食用油和大豆制品。我相信看过我文章的所有人,不管你承不承认,都吃过转基因食品,因为现在所有的糕点和饭店馆子,都可能采用了转基因原材料,你有能力拒绝吗?那么,各位现在有不适或者某些变化吗?

所以,以平常心看待转基因,科学生活才更幸福。对此,各位有什么看法,欢迎讨论,感谢阅读。

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