生命科学若干领域研究进展生命科学若干领域研究进展刘广发刘广发厦大生命科学学院厦大生命科学学院教授教授教育部中小学教材审定委员教育部中小学教材审定委员liugflsxmu.edu.cn2主要内容：主要内容：p生命起源和人造细胞；生命起源和人造细胞；p人类起源与迁徙；人类起源与迁徙；p转基因生物及其争论；转基因生物及其争论；p干细胞研究进展；干细胞研究进展；3生命起源和人造细胞生命起源和人造细胞41953年年美国学者米美国学者米勒模仿原始勒模仿原始大气以无机大气以无机物合成小分物合成小分子有机物子有机物5生命诞生生命诞生化学起源说化学起源说无机小分子无机小分子有机小分子有机小分子生物大分子生物大分子与外界分隔的有机多聚体与外界分隔的有机多聚体能自我复制的有机多聚体能自我复制的有机多聚体6宇宙胚种说宇宙胚种说太空中已发现约40种有机小分子，包括大量的左旋异缬氨酸； 借助陨石或彗星落入地球？7陨石中发现硅藻化石陨石中发现硅藻化石2012年年12月一场流星雨坠落在斯里兰卡境内。月一场流星雨坠落在斯里兰卡境内。一块一块5cm直径的陨石被发现并送到英国卡迪夫直径的陨石被发现并送到英国卡迪夫大学。这块陨石具有多孔状结构，密度低于地大学。这块陨石具有多孔状结构，密度低于地球上任何地方的岩石；球上任何地方的岩石；英国科学家钱德拉英国科学家钱德拉-维克拉玛辛通过显微镜观察维克拉玛辛通过显微镜观察发现其中遍布着类似地球海洋中硅藻化石；发现其中遍布着类似地球海洋中硅藻化石；他说：他说：“这项发现证实了生命起源于外太空，这项发现证实了生命起源于外太空，我们都是外星生命，我们拥有宇宙生命基因！我们都是外星生命，我们拥有宇宙生命基因！”该研究是支持彗星有生源说的该研究是支持彗星有生源说的“强有力证据强有力证据”。83939亿年前小行星撞地球可能促进生命繁盛亿年前小行星撞地球可能促进生命繁盛 对于地球生命的起源，有科学家提出了新的看法：对于地球生命的起源，有科学家提出了新的看法：39亿亿年前一颗像爱尔兰岛大小的小行星撞击地球并剧烈爆炸，使年前一颗像爱尔兰岛大小的小行星撞击地球并剧烈爆炸，使地球上的生命迅速繁盛起来。地球上的生命迅速繁盛起来。 9宇宙宇宙“脏雪球脏雪球”撞击促成生命发生撞击促成生命发生 自然-地球科学，2013-9-15u英国伦敦帝国理工学院的泽塔英国伦敦帝国理工学院的泽塔马丁斯马丁斯(ZitaMartins)等将冰以及一些在彗星、土星的冰等将冰以及一些在彗星、土星的冰冻卫星上被观察到或被认为应当存在的简单冻卫星上被观察到或被认为应当存在的简单有机化合物与冰雪混合，随后用钢珠以每秒有机化合物与冰雪混合，随后用钢珠以每秒7km的极高速轰击这个的极高速轰击这个“脏雪球脏雪球”；u结果发现产生了几种氨基酸，包括结果发现产生了几种氨基酸，包括D和和L丙氨丙氨酸。本结果显示，太阳系中冰物质之间的撞酸。本结果显示，太阳系中冰物质之间的撞击事件在合成组成生命物质方面可能起着非击事件在合成组成生命物质方面可能起着非常关键性的作用。常关键性的作用。102013年年2月月15日，俄罗斯车里雅宾斯克日，俄罗斯车里雅宾斯克地区上空的陨石雨造成超过地区上空的陨石雨造成超过400人受伤人受伤2013年年10月月16日，从俄罗斯车里雅宾日，从俄罗斯车里雅宾斯克斯克切巴尔库尔湖切巴尔库尔湖里打捞出陨石里打捞出陨石11生命源于黏土生命源于黏土女娲造人女娲造人（2013-11-11）美国康奈尔大学生物工程师称，黏土形成的水凝美国康奈尔大学生物工程师称，黏土形成的水凝胶对生物分子和生化反应起到了禁锢和保护作用。在这胶对生物分子和生化反应起到了禁锢和保护作用。在这些空间里化学物可能发生了复杂的反应，从而形成了蛋些空间里化学物可能发生了复杂的反应，从而形成了蛋白质、（脱氧）核糖核酸以及最终生成活细胞的各种系白质、（脱氧）核糖核酸以及最终生成活细胞的各种系统。最终发育出将活细胞包裹的细胞膜。统。最终发育出将活细胞包裹的细胞膜。12海底海底“烟囱烟囱”是有机生命体的摇篮是有机生命体的摇篮？海底火山周围粘土含有各种构成复杂有机分子的化海底火山周围粘土含有各种构成复杂有机分子的化学物质。甲醇与其它有机化合物能够长时间聚集在粘土学物质。甲醇与其它有机化合物能够长时间聚集在粘土中，并能在相对较短的时间内溢到海水中形成富含有机中，并能在相对较短的时间内溢到海水中形成富含有机物的物的“营养汤营养汤”。13最古老的酶最古老的酶最古老的酶是最古老的酶是RNARNA聚合酶，可能是在聚合酶，可能是在“RNARNA世界世界”时代出现的。按照现代理论，时代出现的。按照现代理论，地球上最早的生命体开始于地球上最早的生命体开始于RNARNA分子的繁分子的繁殖。最早的活生物是殖。最早的活生物是RNARNA生物，没有蛋白生物，没有蛋白质和质和DNADNA。RNARNA分子具有保留遗传信息和分子具有保留遗传信息和现在蛋白质完成的功能；现在蛋白质完成的功能；RNARNA生物在获得了合成多肽的能力后，生物在获得了合成多肽的能力后，RNARNA聚合酶的功能就逐渐转向蛋白质，由聚合酶的功能就逐渐转向蛋白质，由蛋白质履行催化的功能。蛋白质履行催化的功能。14生命起源于冰川生命起源于冰川2011年英国剑桥分子生物学实验室的菲利年英国剑桥分子生物学实验室的菲利普普霍利戈尔（霍利戈尔（PhilippHolliger）等合成了）等合成了能够复制能够复制96个个RNA的的RNA酶，他们发现这酶，他们发现这样的酶在寒冷环境里工作得更好。样的酶在寒冷环境里工作得更好。2013年他们年他们制备的制备的RNA大酶长达大酶长达202个核个核苷酸，能够自我编码和复制，能够催化产苷酸，能够自我编码和复制，能够催化产生生206个核苷酸长度的个核苷酸长度的RNA，即使在即使在-17的环境下也能工作。的环境下也能工作。15生命源于高盐蛋白生命源于高盐蛋白(PNAS,2013-04-12)生物体内的蛋白由生物体内的蛋白由20种氨基酸组成。其中种氨基酸组成。其中10种氨种氨基酸生成于生物合成途径，而另外基酸生成于生物合成途径，而另外10种可以直接种可以直接由化学反应合成。在生物出现之前，蛋白是否可由化学反应合成。在生物出现之前，蛋白是否可以由这后以由这后10种氨基酸构成？种氨基酸构成？美国佛罗里达州立大学医学院的美国佛罗里达州立大学医学院的MichaelBlaber教授领导的一项研究成功地用后教授领导的一项研究成功地用后10种氨基酸合成种氨基酸合成了由了由12个氨基酸构成的短肽，这些短肽进一步自个氨基酸构成的短肽，这些短肽进一步自发装配成为可折叠的复杂蛋白结构，将可能为地发装配成为可折叠的复杂蛋白结构，将可能为地球上出现的首个生命体提供代谢活性。球上出现的首个生命体提供代谢活性。这些蛋白呈酸性，且需要高盐环境来进行折叠。这些蛋白呈酸性，且需要高盐环境来进行折叠。原始细胞诞生示意图原始细胞诞生示意图磷脂单分子层折叠磷脂双分子层包裹原始细胞模式细胞膜细胞质DNA 蛋白质世界上第一个细胞应该是厌氧的原核异养单细胞世界上第一个细胞应该是厌氧的原核异养单细胞17奥巴林的奥巴林的团聚体团聚体和福克斯的和福克斯的微球体微球体18生命体诞生的三个前提生命体诞生的三个前提l源源不断的能源供给；源源不断的能源供给；l具有相当浓度的各种有机具有相当浓度的各种有机分子和一定的催化剂；分子和一定的催化剂；l要有细胞膜的包裹；要有细胞膜的包裹； 19生命体所需最小基因组生命体所需最小基因组19771977年年SangerSanger等率先获得噬菌体等率先获得噬菌体X174X174的的全基因组序列；全基因组序列；19951995年年.J. Craig Venter.J. Craig Venter等测出拥有最小等测出拥有最小基因组的生殖道支原体（基因组的生殖道支原体（Myvoplasma Myvoplasma genitaliumgenitalium）的）的DNADNA序列，它含有序列，它含有485485个编个编码蛋白质的基因。经逐一敲除，除去其中码蛋白质的基因。经逐一敲除，除去其中104104个非生长必需基因个非生长必需基因, ,即只需即只需381381个基因就个基因就足以维持生殖道支原体生长。足以维持生殖道支原体生长。20成功合成首个人造染色体成功合成首个人造染色体20072007年年1010月月6 6日，日，VenterVenter（文特尔）宣布将（文特尔）宣布将简化拼接的简化拼接的381381个必需基因（个必需基因（5656万个碱基对）万个碱基对）的人工重组新染色体移植入生殖道支原体的人工重组新染色体移植入生殖道支原体（Mycoplasma genitaliumMycoplasma genitalium）中，生成一个）中，生成一个新的生命形式新的生命形式“实验室合成支原体实验室合成支原体”（Mycoplasma laboratoriumMycoplasma laboratorium）；）；这种新单细胞生物体被命名为这种新单细胞生物体被命名为“合成器合成器”，这，这381381个基因是维持细菌生命所必备的，个基因是维持细菌生命所必备的，使它能够代谢和繁殖。使它能够代谢和繁殖。 21由于生殖道支原体生长十分缓慢，文特尔团队改选蕈状支原体（亦称丝状支原体M.mycoides）为供体菌，山羊支原体(M.capricolum)为受体菌，进一步进行全人工合成DNA序列控制细胞（细菌）的探索。22人造细胞设计路线图人造细胞设计路线图11条连接条连接设计设计合成合成1080bp核苷酸核苷酸（橙色）（橙色）10条连接条连接10kb核苷酸核苷酸( (109条，蓝色）条，蓝色）10条连接条连接100kb核苷酸核苷酸( (11条，绿色）条，绿色）1077947bp全合成基因组全合成基因组( (1条，红色）条，红色）掏空的山掏空的山羊支原体羊支原体丝状支原体丝状支原体JCVI-syn1.0 JCVI-syn1.0 （ “辛西娅辛西娅”）转入转入生成生成23人造细胞人造细胞示意图示意图24世界第一个可自我复制的人造物种世界第一个可自我复制的人造物种科研人员在科研人员在1515年间花费年间花费40004000万美元才得以万美元才得以成功制造出了成功制造出了“人造生命人造生命”。 其中的难点其中的难点就在于如何让人工合成的就在于如何让人工合成的850850个基因连成人个基因连成人造染色体；造染色体；这是一个更宏大工程的第一小步，未来可这是一个更宏大工程的第一小步，未来可以根据客户需求提供以根据客户需求提供“定制定制”的有机物，的有机物，还可以制造出能够产出石油或同化二氧化还可以制造出能够产出石油或同化二氧化碳的环境友好型碳的环境友好型“人造生命人造生命”；文特尔自信地说，文特尔自信地说，“人造生命人造生命”将成为非将成为非常强大有用的生物学工具。常强大有用的生物学工具。25“辛西娅辛西娅”电镜扫描图电镜扫描图“辛西娅辛西娅”（Synthia），意为），意为“人造儿人造儿”。“辛西娅辛西娅”其实是一个由人工合成的基因组控制的第其实是一个由人工合成的基因组控制的第一个人工合成的细胞，也是第一种以计算机为一个人工合成的细胞，也是第一种以计算机为“父父母母”的可以自我复制的生物。的可以自我复制的生物。26小结：小结：l生命体如何起源尚未定论；生命体如何起源尚未定论；l无机物无机物有机小分子有机小分子生物大分子生物大分子原核细胞；原核细胞；l人工合成大段人工合成大段DNA（染色体）并将它转入细胞（染色体）并将它转入细胞（原核细胞（原核细胞/真核细胞），构成人工细胞，是生命真核细胞），构成人工细胞，是生命起源的重大突破，必将为大量开发出能合成具有重起源的重大突破，必将为大量开发出能合成具有重要价值的蛋白质（多肽、酶）及其它生物活性物质要价值的蛋白质（多肽、酶）及其它生物活性物质（药物）开辟新通道；（药物）开辟新通道；27人类起源与迁徙人类起源与迁徙28灵长类进化灵长类进化n0.45亿年前，灵长类中分化出猿类和猴亿年前，灵长类中分化出猿类和猴类。猿类身体趋于直立，手脚分工渐趋类。猿类身体趋于直立，手脚分工渐趋明朗，手臂灵活，尾巴隐短；明朗，手臂灵活，尾巴隐短；n0.16亿年前，猿类中出现类人猿和猿人亿年前，猿类中出现类人猿和猿人两大分支，分别为现代类人猿和人类的两大分支，分别为现代类人猿和人类的祖先。祖先。29猿猿科科与与人人科科动动物物进进化化概概图图30灵长类的进化灵长类的进化哺乳纲的一目，社会性动物。大脑发达，眼眶朝前；手和脚的趾（指）分开，大拇指灵活，多数能与其他趾（指）对握。包括原猴亚目和猿猴亚目。猿猴亚目颜面似人，大都具颊囊和臀胼胝；前肢大都长于后肢，有尾或无尾。31人和人和3种猩猩若干特征比较种猩猩若干特征比较？32人类起源各说人类起源各说l上帝创世说；上帝创世说；l恩格斯：劳动创造了人本身；恩格斯：劳动创造了人本身；l裂谷进化说：气候变化，森林退化，裂谷进化说：气候变化，森林退化，猿类下地直立行走，逐渐变成人；猿类下地直立行走，逐渐变成人；l突变、自然选择和各种隔离成就了人突变、自然选择和各种隔离成就了人类；类；33是否存在大突变？是否存在大突变？大突变是可能的：大突变是可能的：染色体重复；染色体重复；染色体易位；染色体易位；染色体加倍；染色体加倍；大突变的几率是很低的；大突变的几率是很低的；大突变产生大突变产生“有希望的怪物有希望的怪物” 可能留可能留下后代；下后代；34人与黑猩猩人与黑猩猩染色体比较染色体比较2号染色体突变在人类起源中的可能作用号染色体突变在人类起源中的可能作用PF1兄妹通婚F2F3堂（表）兄妹通婚红色竖线红色竖线代表经突变产生的人2号染色体近亲通婚近亲通婚近亲通婚近亲通婚人类起源于人类起源于大突变并经大突变并经长期自然选长期自然选择与隔离择与隔离出现第一个人出现第一个人36人与黑猩猩人与黑猩猩人类和黑猩猩之间人类和黑猩猩之间DNADNA的差异仅的差异仅1.31.3，肝，肝脏和血液上都没有差异。唯独我们的大脑脏和血液上都没有差异。唯独我们的大脑容量是黑猩猩的容量是黑猩猩的5.55.5倍；倍；人类一定得吃青菜等食物，因为我们在进人类一定得吃青菜等食物，因为我们在进化过程中丢失了合成维生素化过程中丢失了合成维生素C的基因。的基因。37直立行走是人类进化的重要特征之一直立行走是人类进化的重要特征之一根根据据自自身身特特征征进进行行判判断断38Michelbruntetal.2002年在Nature宣布，在中非的乍在中非的乍得德乍腊沙漠发现得德乍腊沙漠发现680万年前的早期人类万年前的早期人类(人科动人科动物物)头颅化石头颅化石Toumai(沙赫人沙赫人)39ToumaiToumai复原图nature, 2005.4.740Ardipithecusramidus（阿尔迪，始祖种地猿）（阿尔迪，始祖种地猿）l在埃塞俄比亚发现的在埃塞俄比亚发现的440万年前万年前的人科动物（人类远古祖先）部的人科动物（人类远古祖先）部分骨骼化石分骨骼化石,女性，身高约女性，身高约1.2m,体重约体重约50 kg；l具有与猿类似的头部和脚趾，很具有与猿类似的头部和脚趾，很容易在树丛间攀爬，不过其手掌、容易在树丛间攀爬，不过其手掌、手腕以及骨盆表明，她可以用两手腕以及骨盆表明，她可以用两只脚直立行走只脚直立行走 ；lScience,2009,10.241阿尔迪复原图阿尔迪复原图阿尔迪的发现是阿尔迪的发现是来自来自9个国家有着不同专长个国家有着不同专长的的47名科学家为期名科学家为期15年的艰苦卓绝且高度协作的年的艰苦卓绝且高度协作的研究成果，该发现荣登研究成果，该发现荣登2009年年Science杂志杂志十大最重要科学突破的榜首。十大最重要科学突破的榜首。 42330万岁的最万岁的最“老老”小孩小孩 2000年年12月在埃塞俄比月在埃塞俄比亚发现的亚发现的3岁幼女完整的头岁幼女完整的头盖骨、下颚、躯干、脊椎、盖骨、下颚、躯干、脊椎、四肢和左脚，被命名为四肢和左脚，被命名为“塞塞拉姆拉姆”（意为（意为“和平和平”），），2006年年9月月20日公布。她已日公布。她已直立行走，但肩膀和胳膊更直立行走，但肩膀和胳膊更接近猿人，大脑发育相对较接近猿人，大脑发育相对较慢，与人类接近。用来支撑慢，与人类接近。用来支撑咽喉和舌头肌肉的舌骨也被咽喉和舌头肌肉的舌骨也被保存下来，舌骨更接近类人保存下来，舌骨更接近类人猿，对探索人类语言发音的猿，对探索人类语言发音的起源有重要意义。起源有重要意义。431974年约翰逊发现了年约翰逊发现了320万年前的万年前的“露西露西”化化石石44露西与人451.1.能人：早期猿人能人：早期猿人 人属的第一个早期成员，可能人属的第一个早期成员，可能从南方古猿演变而来。生活在从南方古猿演变而来。生活在300300150150万年前。直立行走。脑容万年前。直立行走。脑容量逐渐增大，平均量逐渐增大，平均656 mL656 mL。牙齿。牙齿缩小，穴居，使用石器。缩小，穴居，使用石器。人属的发展人属的发展46 生活在约生活在约1801802020万年前。其脑容量万年前。其脑容量8508501060 mL1060 mL，齿弓呈抛物线型。能制各，齿弓呈抛物线型。能制各式石器，能控制用火，洞穴生活，可能食式石器，能控制用火，洞穴生活，可能食人，群婚制人，群婚制; ;2.直立人：晚期猿人直立人：晚期猿人47周口店北京猿人遗址（20世纪2040年代）48北京猿人头盖骨北京猿人头盖骨北京周口店的北京直立人复北京周口店的北京直立人复原像原像49山顶洞猿人遗址山顶洞猿人遗址503.3.早期智人早期智人马坝人头骨马坝人头骨尼安德特人尼安德特人生活在约生活在约205万年前，旧石器时代中万年前，旧石器时代中期，脑容量期，脑容量1175-1400 mL，能制较好石器，能制较好石器，能人工取火，狩猎巨兽，母系氏族。能人工取火，狩猎巨兽，母系氏族。514.晚期智人（新人）晚期智人（新人）生活在约生活在约5-1万年前，旧石器时代晚期。脑容量万年前，旧石器时代晚期。脑容量与现代人无异，可制精细石器及骨器，能营造简单住与现代人无异，可制精细石器及骨器，能营造简单住所，出现初步的文化，父系氏族。在各地发现的化石所，出现初步的文化，父系氏族。在各地发现的化石智人身上已有明显的人种分化。智人身上已有明显的人种分化。52在印尼发现的在印尼发现的1.8万年前的万年前的“弗洛勒斯人弗洛勒斯人”身高仅身高仅1m，头只有小柚头只有小柚子大，大脑子大，大脑仅为现代人仅为现代人的的1/4。53印尼印尼Flores(弗洛勒斯弗洛勒斯)岛发现直立人岛发现直立人仅仅在仅仅在18000年前还生活在印尼年前还生活在印尼Flores岛上；岛上；在距今不远的过去，人类的多样性要比在距今不远的过去，人类的多样性要比以前想像的大得多；以前想像的大得多；她已完全成年，但却只有她已完全成年，但却只有1m高，头骨只高，头骨只有一颗小柚子那么大。有一颗小柚子那么大。是人类已知的是人类已知的10个物种当中形体最小的一种；个物种当中形体最小的一种；FloresFlores岛上的遗骨可能代表着在过去几岛上的遗骨可能代表着在过去几万年间的某个时候与其他人群分离后的万年间的某个时候与其他人群分离后的直立人的一个人群的后代。直立人的一个人群的后代。54人属演化示意图人属演化示意图（改自Nature，2004）百百 万万 年年东东 亚亚东南东南 亚亚非非 洲洲欧欧 洲洲直立人直立人弗洛勒斯人弗洛勒斯人智人智人尼安德特人尼安德特人海德尔堡人海德尔堡人格鲁吉亚人格鲁吉亚人巨人巨人/ /匠人匠人前人前人555.现代人现代人1万年前至今，在体质方面与我们已万年前至今，在体质方面与我们已经没区别。经没区别。社会、文化、科技、经济、生产力不社会、文化、科技、经济、生产力不断发展。断发展。561991年在意大利年在意大利Alps发现的发现的5200年前的年前的“冰人奥冰人奥茨茨”57“奥奥茨茨”复复原原图图身穿羊身穿羊皮衣裤、护皮衣裤、护腿，牛皮鞋，腿，牛皮鞋，鞋子里塞满鞋子里塞满了草；身披了草；身披用动物肌腱用动物肌腱缝在一起的缝在一起的草编披风；草编披风；头戴熊皮帽。头戴熊皮帽。携带一支弓、携带一支弓、一筒箭和一一筒箭和一把沾有把沾有4个个不同人血液不同人血液痕迹的铜斧。痕迹的铜斧。 58现代人起源的两种学说现代人起源的两种学说有些学者根据在非洲东部、南部和我国有些学者根据在非洲东部、南部和我国都发现较多的古人类化石的事实提出，都发现较多的古人类化石的事实提出，上述两地是人类起源的两个中心。上述两地是人类起源的两个中心。多数人类学家赞成一元论，即非洲起源多数人类学家赞成一元论，即非洲起源说，主张人类最早起源于非洲南部和东说，主张人类最早起源于非洲南部和东部，以后逐渐迁移到其它大陆。部，以后逐渐迁移到其它大陆。59非洲起源非洲起源“走出非洲走出非洲”說說威尔逊等人从威尔逊等人从2020世纪世纪8080年代开始分析了非洲、亚洲、欧年代开始分析了非洲、亚洲、欧洲、中东、新几内亚和澳洲胎盘细胞内的线粒体洲、中东、新几内亚和澳洲胎盘细胞内的线粒体DNADNA，发现有些线粒体发现有些线粒体DNADNA序列互相接近，有些则差别较大。序列互相接近，有些则差别较大。根据这些差异作出人类系统树，可见树的根部在非洲。根据这些差异作出人类系统树，可见树的根部在非洲。根据这些差异作出人类系统树，可见树的根部在非洲。根据这些差异作出人类系统树，可见树的根部在非洲。根据已知线粒体根据已知线粒体DNADNA突变速度，计算出大约突变速度，计算出大约20202020万年前的万年前的万年前的万年前的一位非洲女性是现今全世界人的祖先（夏娃），她的后一位非洲女性是现今全世界人的祖先（夏娃），她的后一位非洲女性是现今全世界人的祖先（夏娃），她的后一位非洲女性是现今全世界人的祖先（夏娃），她的后裔陆续离开非洲家乡，分散到世界各地。当地的土著居裔陆续离开非洲家乡，分散到世界各地。当地的土著居裔陆续离开非洲家乡，分散到世界各地。当地的土著居裔陆续离开非洲家乡，分散到世界各地。当地的土著居民，或者被取代，或者民，或者被取代，或者民，或者被取代，或者民，或者被取代，或者被冰川严寒全部自然消灭。被冰川严寒全部自然消灭。夏娃的后裔来到中国的时间，大约是在夏娃的后裔来到中国的时间，大约是在5 56 6万年前。万年前。60基因研究证实人类祖先源自非洲基因研究证实人类祖先源自非洲斯坦福大学迈尔斯斯坦福大学迈尔斯(RichardM.Myers)领导领导该校研究团队，采集该校研究团队，采集51个人口族群、个人口族群、938人的人的DNA样本，分析样本，分析65万个万个DNA后发现，一群外后发现，一群外出探险的人类老祖先自现今埃塞俄比亚地区出出探险的人类老祖先自现今埃塞俄比亚地区出发，一路来到北非、中东、欧洲、南亚及中亚、发，一路来到北非、中东、欧洲、南亚及中亚、澳洲、东亚和美洲等地。澳洲、东亚和美洲等地。古代的雅库特人可能在古代的雅库特人可能在1.2万至万至3万年前，经由万年前，经由白令海白令海(当时为陆地当时为陆地)陆桥到达美洲，经由基因陆桥到达美洲，经由基因演化，衍生出中美洲的马雅人、巴西的苏律人演化，衍生出中美洲的马雅人、巴西的苏律人和卡里提亚纳人。和卡里提亚纳人。61人类祖先人类祖先走出非洲走出非洲62人类起源：人类起源：两次走出非洲？两次走出非洲？63人类祖先可能沿印度洋海岸线人类祖先可能沿印度洋海岸线“走出非洲走出非洲”两个独立的研究小组通过对人类线两个独立的研究小组通过对人类线粒体粒体DNA的研究发现（的研究发现（2005），现），现代人类的祖先最早可能沿着印度洋代人类的祖先最早可能沿着印度洋海岸线海岸线“走出非洲走出非洲”，进而移居到，进而移居到全世界；全世界；人类祖先约在人类祖先约在6.6万年前到达印度，万年前到达印度，6.3万年前到达澳大利亚，其迁徙的万年前到达澳大利亚，其迁徙的速度达到每年速度达到每年km。64中国人群起源于非洲中国人群起源于非洲中国科学院昆明动物研究所中国科学院昆明动物研究所2010-08-22宣宣布，该所孔庆鹏研究员与张亚平院士课题布，该所孔庆鹏研究员与张亚平院士课题组收集分析了采自组收集分析了采自84个中国人群个中国人群6000余份余份样本的线粒体样本的线粒体DNA序列（母系遗传），结序列（母系遗传），结果显示迄今甄别出来的线粒体果显示迄今甄别出来的线粒体DNA事实上事实上均源自非洲起源的智人建群类型，没有发均源自非洲起源的智人建群类型，没有发现可能追溯至远古人类的母系遗传组份。现可能追溯至远古人类的母系遗传组份。65中国人祖先迁移图中国人祖先迁移图云南珠江流域66南亚先民进入中国南亚先民进入中国l南亚先民从南亚先民从2个入口进入中国，一个在云个入口进入中国，一个在云南，一个是珠江流域。以后分化为南，一个是珠江流域。以后分化为3条主条主要路线。其中一支沿着云贵高原西侧向北要路线。其中一支沿着云贵高原西侧向北跋涉，在距今跋涉，在距今1万年前的时候到达了河套万年前的时候到达了河套地区，黄河中上游盆地。他们也就是汉族地区，黄河中上游盆地。他们也就是汉族与藏族人的共同祖先。与藏族人的共同祖先。l另一支南亚先民朝东南方向迁徙，绕过老另一支南亚先民朝东南方向迁徙，绕过老挝的崇山峻岭，距今挝的崇山峻岭，距今1万多年前，这一支万多年前，这一支黄种人从越南、广西方向进入中国，沿着黄种人从越南、广西方向进入中国，沿着海岸线往东北走，形成了百越民族。海岸线往东北走，形成了百越民族。67多地区进化说多地区进化说“人种杂交人种杂交”学说学说以美国密执安大学沃尔波夫以美国密执安大学沃尔波夫(Milford H. (Milford H. Wolpoff)Wolpoff)，中国的吴新智院士为代表。，中国的吴新智院士为代表。 欧洲的白种人是由当地的克罗马侬人欧洲的白种人是由当地的克罗马侬人逐渐演变来的，亚洲黄种人则由当地早期逐渐演变来的，亚洲黄种人则由当地早期智人（云南元谋人）和北京人、爪哇人等智人（云南元谋人）和北京人、爪哇人等演变而来。他们提出了一些化石证据，指演变而来。他们提出了一些化石证据，指出不同地区的最早人类种群与现代人之间出不同地区的最早人类种群与现代人之间的骨骼特征的连续性。的骨骼特征的连续性。 68中国人的起源一种学说在中国目前发现的古人类化石，有在中国目前发现的古人类化石，有200200多万年前的多万年前的巫山人、湖北建始人、巫山人、湖北建始人、170170多万年前的元谋人、多万年前的元谋人、115115万年前的蓝田人、万年前的蓝田人、5050万年前的北京人、万年前的北京人、3535万年万年前的南京人、前的南京人、3030万年前的和县人、十几万年前的万年前的和县人、十几万年前的长阳智人、长阳智人、2 2万多年前山顶洞人等古人类遗迹。时万多年前山顶洞人等古人类遗迹。时间跨度从间跨度从200200万年到万年到1 1万多年的化石证据都没有间万多年的化石证据都没有间断过，从原始人类到现代人类的演化进展是连续断过，从原始人类到现代人类的演化进展是连续的，以此证明，中国人是自己演化而来的，与的，以此证明，中国人是自己演化而来的，与“非洲人非洲人”无关。无关。69“元谋人元谋人”是中国人类祖先是中国人类祖先2005年年5月在发现月在发现“元谋人元谋人”化石化石40周年之周年之际在云南元谋县举行的际在云南元谋县举行的“元谋人元谋人”文化国文化国际学术研讨会上，中国科学院院士吴新智际学术研讨会上，中国科学院院士吴新智认为，分子生物学家的许多说法，很多与认为，分子生物学家的许多说法，很多与中国出土的人类化石、旧石器和古环境的中国出土的人类化石、旧石器和古环境的研究成果不相符合；研究成果不相符合；“元谋人元谋人”是中国人类祖先的证据更有说是中国人类祖先的证据更有说服力。服力。70利用头虱追踪人类起源利用头虱追踪人类起源研究人员从公元研究人员从公元10001000年左右秘鲁南部沿海年左右秘鲁南部沿海沙漠出土的两具木乃伊上分别收集到沙漠出土的两具木乃伊上分别收集到400400500500只的头虱，经基因测试、与现代只的头虱，经基因测试、与现代世界各世界各地地人类身上发现的虱子的人类身上发现的虱子的DNADNA序列比对显示，序列比对显示，它们的序列几乎完全相同，意味着人类原它们的序列几乎完全相同，意味着人类原来聚居于同一地区（非洲），头虱伴随着来聚居于同一地区（非洲），头虱伴随着人类移居到世界各角落。人类移居到世界各角落。71利用体虱研究人类何时着衣利用体虱研究人类何时着衣超过超过330万年前，虱子从大猩猩身上传到万年前，虱子从大猩猩身上传到人体上。由于人类祖先的体毛越来越少。人体上。由于人类祖先的体毛越来越少。到了生物学意义上的到了生物学意义上的“现代人现代人”的阶段，的阶段，虱子经突变和隔离演化出头虱和阴虱两虱子经突变和隔离演化出头虱和阴虱两个物种；个物种；体虱如何出现？体虱如何出现？科学家检测了头虱和体虱的线粒体科学家检测了头虱和体虱的线粒体DNA和核和核DNA，认为人类穿衣服已经超过，认为人类穿衣服已经超过19万年。万年。72利用幽门螺旋杆菌揭示人类迁徙史利用幽门螺旋杆菌揭示人类迁徙史美国贝勒医科大学消化器官内科研究人员通过美国贝勒医科大学消化器官内科研究人员通过收集比对各地土著人胃内的幽门螺杆菌收集比对各地土著人胃内的幽门螺杆菌DNA，证明人类曾在约证明人类曾在约5.8万年前从东非向全球扩散；万年前从东非向全球扩散；2009年他们证明，在冰河期（年他们证明，在冰河期（3.7万至万至3.1万年万年前）由于众多岛屿与陆地相连的，部分人类从前）由于众多岛屿与陆地相连的，部分人类从亚洲迁移至澳大利亚和巴布亚新几内亚，并在亚洲迁移至澳大利亚和巴布亚新几内亚，并在当地定居；当地定居；研究还证实，部分人类在研究还证实，部分人类在5000年前从台湾跨海年前从台湾跨海迁移到菲律宾等地，甚至到达约迁移到菲律宾等地，甚至到达约9000公里外的公里外的新西兰新西兰。73小结：小结：u人类的诞生是经过系列随机基因突变、染人类的诞生是经过系列随机基因突变、染色体重组、遗传漂变、地理隔离、生理生色体重组、遗传漂变、地理隔离、生理生态隔离、生殖隔离以及长期自然选择、适态隔离、生殖隔离以及长期自然选择、适者生存的结果；者生存的结果；u4大人种的产生是经过系列随机基因突变、大人种的产生是经过系列随机基因突变、遗传漂变、地理隔离以及长期自然选择，遗传漂变、地理隔离以及长期自然选择，适者生存的结果；适者生存的结果；74转基因生物及其争论转基因生物及其争论75培育转基因生物过程培育转基因生物过程克隆目的基因克隆目的基因适当载体（质粒）适当载体（质粒）重组载体重组载体植物细胞植物细胞转化转化组织培养组织培养转基因植物转基因植物动物细胞动物细胞体细胞克隆体细胞克隆转基因动物转基因动物受精卵受精卵发育发育细菌、酵母细菌、酵母转基因细菌、酵母转基因细菌、酵母培养培养76转基因作物研发的三阶段转基因作物研发的三阶段l第一阶段：培育抗逆、抗病新品种；第一阶段：培育抗逆、抗病新品种；l第二阶段：提高作物的品质和营养；第二阶段：提高作物的品质和营养；l第三阶段：开发治疗性和功能性食品。第三阶段：开发治疗性和功能性食品。77植物转基因方法植物转基因方法v农杆菌法；农杆菌法；v基因枪法；基因枪法；v花粉管通道法：花粉管通道法：1983年由中国科学家周光年由中国科学家周光宇建立宇建立78基因枪基因枪通过高压驱动通过高压驱动外包有外包有DNA(基因基因)的金或的金或钨微粒，使其钨微粒，使其穿透细胞膜穿透细胞膜(壁壁)进入细胞中。进入细胞中。79手提式基因枪手提式基因枪物80转基因植物转基因植物30年大事记年大事记首例转基因作物首例转基因作物（烟草）问世（烟草）问世延长番茄保鲜期基因延长番茄保鲜期基因序列获得专利权序列获得专利权首例转基因首例转基因抗虫玉米问世抗虫玉米问世81普兹泰事件普兹泰事件（1998年8月10日）u英国生物学家阿曼德英国生物学家阿曼德普兹泰（普兹泰（ArmandPutztai）称，）称，他用转基因土豆喂大鼠后发现，大鼠体重和器官重量他用转基因土豆喂大鼠后发现，大鼠体重和器官重量减轻，免疫系统受到了破坏。此言一出引起了国际轰减轻，免疫系统受到了破坏。此言一出引起了国际轰动。动。u1999年年5月英国皇家学会组织专家对该实验展开同行月英国皇家学会组织专家对该实验展开同行评审，指出普斯泰的实验包含多方面的失误和缺陷：评审，指出普斯泰的实验包含多方面的失误和缺陷：不能确定转基因与非转基因马铃薯的化学成分有差异；不能确定转基因与非转基因马铃薯的化学成分有差异；供实验用的动物数量少，饲喂几种不同的食物，且都不供实验用的动物数量少，饲喂几种不同的食物，且都不是大鼠的标准食物，欠缺统计学意义；是大鼠的标准食物，欠缺统计学意义；实验设计差，未作双盲测定；实验设计差，未作双盲测定；统计方法不当；实验结果无一致性。统计方法不当；实验结果无一致性。82帝王蝶事件帝王蝶事件（1）19991999年年5 5月月2020日美国康乃尔大学日美国康乃尔大学教授洛希教授洛希（Losey）在在NatureNature杂志上报道，杂志上报道，帝王蝶幼虫吃了沾有转帝王蝶幼虫吃了沾有转BtBt基因的玉米花基因的玉米花粉的牛奶草（粉的牛奶草（马利筋）马利筋）叶子，叶子，发现这些发现这些幼虫生长缓慢，死亡率高达幼虫生长缓慢，死亡率高达44%。这则这则消息立即引起轩然大波，各种评论汹涌消息立即引起轩然大波，各种评论汹涌而来。而来。83帝王蝶事件帝王蝶事件（2）n不久之后，美国环境保护局（不久之后，美国环境保护局（EPA）组织昆虫专）组织昆虫专家对帝王蝶问题展开专题研究，认为转基因抗虫家对帝王蝶问题展开专题研究，认为转基因抗虫玉米花粉在田间对帝王蝶并无威胁：玉米花粉在田间对帝王蝶并无威胁：玉米花粉大而重，因此扩散不远。在田间，距玉米田玉米花粉大而重，因此扩散不远。在田间，距玉米田5 5米远的马利筋杂草上，每平方厘米草叶上只发现有一米远的马利筋杂草上，每平方厘米草叶上只发现有一粒玉米花粉；粒玉米花粉；帝王蝶幼虫通常不吃玉米花粉；帝王蝶幼虫通常不吃玉米花粉；在所调查的美国中西部田间，转抗虫基因玉米地占总在所调查的美国中西部田间，转抗虫基因玉米地占总玉米地面积的玉米地面积的25%25%，但田间帝王蝶数量却很大；，但田间帝王蝶数量却很大；n美国环保局在另一项报告中指出，评价转基因作美国环保局在另一项报告中指出，评价转基因作物对非靶标昆虫的影响，应以野外实验为准，不物对非靶标昆虫的影响，应以野外实验为准，不能仅仅依靠实验室数据。能仅仅依靠实验室数据。84中国抗虫棉事件中国抗虫棉事件n2003年，南京环境科学研究所与年，南京环境科学研究所与绿色和平组织在北京发表绿色和平组织在北京发表“转转Bt基因抗虫棉环境影响研究综合报基因抗虫棉环境影响研究综合报告告”，认为：，认为：棉铃虫寄生性天敌棉铃虫寄生性天敌- -寄生蜂的种群寄生蜂的种群数量大大减少；数量大大减少； 棉蚜、红蜘蛛、盲蝽象、甜菜夜棉蚜、红蜘蛛、盲蝽象、甜菜夜蛾等次要害虫上升为主要害虫；蛾等次要害虫上升为主要害虫； 转转BtBt棉田中昆虫群落的稳定性低，棉田中昆虫群落的稳定性低，害虫爆发的可能性高；害虫爆发的可能性高； 室内观察和田间监测都表明，棉室内观察和田间监测都表明，棉铃虫对转铃虫对转BtBt棉可产生抗性；棉可产生抗性； 转转BtBt棉在后期对棉铃虫的抗性降棉在后期对棉铃虫的抗性降低，棉农还是要喷低，棉农还是要喷2-32-3次农药；次农药；u棉铃虫少了，导致寄生蜂数量减棉铃虫少了，导致寄生蜂数量减少，属正常现象；少，属正常现象；u抗虫棉不是抗虫棉不是“无虫棉无虫棉”，Bt基因基因主要是针对鳞翅目的某些害虫，主要是针对鳞翅目的某些害虫，并不杀死所有害虫，只要适当喷并不杀死所有害虫，只要适当喷洒一般农药，即可控制这些害虫；洒一般农药，即可控制这些害虫；u抗虫棉棉田中的节肢动物多样性抗虫棉棉田中的节肢动物多样性比普通棉田中有所增加；比普通棉田中有所增加；u室内经多代人工选择，棉铃虫对室内经多代人工选择，棉铃虫对转转Bt棉的抗性提高，但经我国五棉的抗性提高，但经我国五大棉区大棉区23个点的田间监测，尚未个点的田间监测，尚未发现棉铃虫已经对转发现棉铃虫已经对转Bt棉产生抗棉产生抗性；性；u如果不种转如果不种转Bt棉，喷药次数高达棉，喷药次数高达15-20次；次；85吃转基因玉米得癌？吃转基因玉米得癌？n2012年法国凯恩大学塞拉利尼团队在年法国凯恩大学塞拉利尼团队在食食品与化学毒物学品与化学毒物学上发表一项实验结果，上发表一项实验结果，声言吃了两年转基因玉米的大鼠得了癌症。声言吃了两年转基因玉米的大鼠得了癌症。但这项实验结果很快被欧洲食品安全局以但这项实验结果很快被欧洲食品安全局以及众多欧洲国家的科技或食品监管部门明及众多欧洲国家的科技或食品监管部门明确否定了。确否定了。86转基因食品：转基因食品：红灯红灯还是还是绿灯绿灯？19991999年，法国农民若泽年，法国农民若泽博韦开着拖拉机捣毁了博韦开着拖拉机捣毁了两片土地上的转基因作物；两片土地上的转基因作物；20002000年，绿色和平组织在雅典一家豆类加工厂年，绿色和平组织在雅典一家豆类加工厂上悬挂标语，上书上悬挂标语，上书“基因危险基因危险”；20062006年，中国工程院年，中国工程院 “中国食品安全问题论中国食品安全问题论坛坛”上，专家指出，目前没有证据表明转基因上，专家指出，目前没有证据表明转基因食品危害健康；食品危害健康；20072007年，植保年，植保( (中国中国) )转基因作物研讨会上，专转基因作物研讨会上，专家指出，批准上市的转基因食品是安全的；家指出，批准上市的转基因食品是安全的；20072007年，绿色和平组织向欧盟委员会递交万人年，绿色和平组织向欧盟委员会递交万人请愿书，要求欧盟实施转基因标签；请愿书，要求欧盟实施转基因标签；87张启发院士被围攻张启发院士被围攻n华中农业大学张启发院士，华中农业大学张启发院士，2010年年11月月26日日下午在中国农业大学做进行学术讲座时，一名下午在中国农业大学做进行学术讲座时，一名中年女子突然站起来高喊：你这个卖国贼，为中年女子突然站起来高喊：你这个卖国贼，为了你的美国主子把了你的美国主子把13亿人当成了小白鼠！一个亿人当成了小白鼠！一个男子冲到讲台抢夺话筒；有人打出男子冲到讲台抢夺话筒；有人打出“反对转基反对转基因水稻商业化因水稻商业化”的条幅，一位长者甚至将水杯的条幅，一位长者甚至将水杯掷向讲台掷向讲台n张启发之所以遭受围攻，原因就在于他牵头研张启发之所以遭受围攻，原因就在于他牵头研发的两个转基因水稻品种发的两个转基因水稻品种“华恢华恢1号号”和和“Bt汕优汕优63”，在，在2009年年8月获得了农业部发放的月获得了农业部发放的安全证书安全证书。88食物安全准则：实质等同性原则食物安全准则：实质等同性原则世界粮农组织、世界卫生组织（世界粮农组织、世界卫生组织（20052005）公布的一）公布的一项联合研究结果认为，目前国际上检测转基因食项联合研究结果认为，目前国际上检测转基因食品安全性的手段基本令人满意。美国、比利时和品安全性的手段基本令人满意。美国、比利时和加拿大等国也有研究报告指出，至今并未发现转加拿大等国也有研究报告指出，至今并未发现转基因食品对人体健康构成任何危胁；基因食品对人体健康构成任何危胁；现在多数国家遵循的食物安全准则是实质等同性现在多数国家遵循的食物安全准则是实质等同性原则：即通过对转基因食品各种主要营养物质成原则：即通过对转基因食品各种主要营养物质成分、毒性物质以及过敏性成分等物质的种类与含分、毒性物质以及过敏性成分等物质的种类与含量进行分析量进行分析, ,如果转基因生物生产的产品与传统产如果转基因生物生产的产品与传统产品具有实质等同性品具有实质等同性, ,则可以认为是安全的；则可以认为是安全的；简言之，一旦我们不能证明它的危害，就可以认简言之，一旦我们不能证明它的危害，就可以认为它是安全的。要求食品为它是安全的。要求食品“零风险零风险”是不现实和是不现实和不科学的。人类从没有对食品提出过这样的要求。不科学的。人类从没有对食品提出过这样的要求。89反对转基因食品反对转基因食品（1）90反对转基因食品反对转基因食品（2）n担心出现滞后效应：担心出现滞后效应：转基因植物的转基因植物的DNA经过重组后，经过重组后，可能合成出对人体有毒性或潜在毒性的蛋白质；转可能合成出对人体有毒性或潜在毒性的蛋白质；转基因农作物所表达的某些蛋白质可能潜移默化影响基因农作物所表达的某些蛋白质可能潜移默化影响人的免疫系统，对人体健康造成隐性伤害，食者在人的免疫系统，对人体健康造成隐性伤害，食者在过了若干年或一两代后问题才显现出来；过了若干年或一两代后问题才显现出来；n担心出现新的过敏源：担心出现新的过敏源：转基因植物合成的某些新的转基因植物合成的某些新的蛋白质，也许大多数人食用后没事，但具有过敏体蛋白质，也许大多数人食用后没事，但具有过敏体质的人食用后可能会产生严重后果；质的人食用后可能会产生严重后果；n担心营养成分改变：担心营养成分改变：转基因农作物尽管只有极少转基因农作物尽管只有极少（个别）（个别）DNA（基因）发生重组，可是有些基因足（基因）发生重组，可是有些基因足以使体内某些代谢途径发生变化，可能导致转基因以使体内某些代谢途径发生变化，可能导致转基因农作物营养成分的改变。农作物营养成分的改变。91支持转基因食品支持转基因食品（1）92支持支持转基因食品转基因食品（2）931996-2007转基因作物迅猛发展转基因作物迅猛发展9420102010年全球转基因植物种植面积年全球转基因植物种植面积1.481.48亿公顷亿公顷到到20102010年全球转基因植物商业化生产年全球转基因植物商业化生产1515周年。当周年。当年全球转基因植物种植面积达到年全球转基因植物种植面积达到1.481.48亿公顷。亿公顷。1515年来，转基因作物的种植面积增长了年来，转基因作物的种植面积增长了8787倍，累计倍，累计种植面积已经超过种植面积已经超过1010亿公顷；亿公顷；共有共有5959个国家批准种植或进口转基因作物用于食个国家批准种植或进口转基因作物用于食物和饲料，其中物和饲料，其中2929个国家批准转基因作物本地化个国家批准转基因作物本地化种植。全世界种植。全世界75%75%的人口居住在这的人口居住在这5959个国家；个国家；1515年来，包括世界卫生组织、联合国粮农组织等年来，包括世界卫生组织、联合国粮农组织等国际权威机构的结论是：转基因食品与非转基因国际权威机构的结论是：转基因食品与非转基因食品同样安全，没有发现一例安全事件与转基因食品同样安全，没有发现一例安全事件与转基因技术有关。技术有关。952011年，年，2012年转基因作物持续增长年转基因作物持续增长据国际农业生物技术应用服务组织据国际农业生物技术应用服务组织(ISAAA)测算，测算，2011年，全球转基因作物种植面积年，全球转基因作物种植面积增长了增长了8%(1200万公顷万公顷)，达到，达到1.6亿公顷。亿公顷。2012年全球范围内转基因作物种植实现年全球范围内转基因作物种植实现6%的增长率，总种植面积达的增长率，总种植面积达1.703亿公顷，相亿公顷，相比比2011年，增长年，增长1030万公顷。万公顷。961616年增长年增长100100倍倍n与与1996年转基因作物首次大规模商业化时的种年转基因作物首次大规模商业化时的种植面积植面积170万公顷相比，仅仅万公顷相比，仅仅16年，年，2012年全年全球转基因作物种植面积增长球转基因作物种植面积增长100倍。倍。16年来种年来种植转基因作物的累计面积达到植转基因作物的累计面积达到15亿公顷；亿公顷；nISAAA主席克莱夫主席克莱夫詹姆斯（詹姆斯（CliveJames）表）表示：示：“转基因作物成为现代农业史上应用最迅转基因作物成为现代农业史上应用最迅速的作物。速的作物。”n2012年发展中国家的转基因作物种植量占全球年发展中国家的转基因作物种植量占全球总转基因作物的总转基因作物的52%，而，而2011年为年为50%。972012年的转基因作物年的转基因作物l20122012年种植转基因作物的国家达年种植转基因作物的国家达2828个，个，其中其中2020个是发展中国家。苏丹（个是发展中国家。苏丹（BtBt棉棉花）和古巴（花）和古巴（BtBt玉米）是两个新加入玉米）是两个新加入种植转基因作物的国家。种植转基因作物的国家。l20122012年有年有1313个国家种植双转基因作物，个国家种植双转基因作物，其中其中1010个是发展中国家。双转基因作个是发展中国家。双转基因作物的种植面积大约是转基因植物种植物的种植面积大约是转基因植物种植面积的面积的1/41/4。9820122012年的转基因作物年的转基因作物20122012年全球转基因作物种植面积最大年全球转基因作物种植面积最大的是抗除草剂转基因大豆，有的是抗除草剂转基因大豆，有80008000多多万公顷，其次是转基因玉米，再次是万公顷，其次是转基因玉米，再次是转基因棉花和转基因油菜。转基因棉花和转基因油菜。20122012年全球大豆的播种面积的年全球大豆的播种面积的81%81%、棉、棉花播种面积的花播种面积的81%81%、玉米播种面积的、玉米播种面积的35%35%和油菜播种面积的和油菜播种面积的30%30%都种植着转都种植着转基因的品种。基因的品种。99转基因作物深受农户欢迎2012年全世界有年全世界有28个国家个国家1730万户农民种植万户农民种植了了1.703亿公顷（亿公顷（25.5亿亩亿亩）转基因作物；转基因作物；2012年底，全球年底，全球59个国家和地区批准转基因个国家和地区批准转基因作物进口用于食品、饲料或种植。其中，已有作物进口用于食品、饲料或种植。其中，已有28个国家批准了个国家批准了25种转基因作物的商业化种植；种转基因作物的商业化种植；在这在这16年期间，全球超过年期间，全球超过1亿人次的农民种植亿人次的农民种植了转基因作物，累计种植面积超过了了转基因作物，累计种植面积超过了15亿公顷。亿公顷。100转基因作物获得巨大经济效益转基因作物获得巨大经济效益l全球转基因作物的产值连续大幅度增加：全球转基因作物的产值连续大幅度增加：1995年为年为0.75亿美元；亿美元；2000年为年为30亿美元；亿美元；2005年达到年达到80亿美元；亿美元；2010年达到年达到250亿美元。亿美元。转基因作物带来了巨大的经济效益和社会效益，转基因作物带来了巨大的经济效益和社会效益，大幅度提高了农业生产力。大幅度提高了农业生产力。1996-2011年作物年作物产量增加估计达到产量增加估计达到982亿美元，少用杀虫剂亿美元，少用杀虫剂4.73亿千克。仅亿千克。仅2011年就减少年就减少231亿千克亿千克CO2的排放，环境效益显著。的排放，环境效益显著。101转基因作物转基因作物自从自从19941994年美国第一例转基因年美国第一例转基因番茄被批准商业化以来，国外番茄被批准商业化以来，国外批准商业化应用的各类转基因批准商业化应用的各类转基因作物作物100100余种，仅美国和加拿大余种，仅美国和加拿大就超过就超过5050种；种；102美、巴、阿占据转基因植物前三甲美、巴、阿占据转基因植物前三甲2011年转基因作物种植面积最大的国家仍年转基因作物种植面积最大的国家仍是美国，达到是美国，达到6900万公顷万公顷（占美国可耕地（占美国可耕地面积的面积的43%），），其次是巴西其次是巴西3030万公顷万公顷（占巴西可耕地面积的（占巴西可耕地面积的51.4%），），第三阿根第三阿根廷廷2370万公顷万公顷（占该国可耕地面积（占该国可耕地面积74%）；美国、巴西、阿根廷的转基因作物种植面美国、巴西、阿根廷的转基因作物种植面积加起来占全球转基因作物总种植面积的积加起来占全球转基因作物总种植面积的78%。103标识转基因食品标识转基因食品l得到经济合作与发展组织（得到经济合作与发展组织（OECDOECD）、联合国粮）、联合国粮农组织（农组织（FAOFAO）、世界卫生组织（）、世界卫生组织（WHOWHO）以及）以及多个国家认同的转基因食物安全性评估原则多个国家认同的转基因食物安全性评估原则是：是：实质等同原则、预防为主原则、个案评实质等同原则、预防为主原则、个案评估原则、风险效益平衡原则和逐步完善原则。估原则、风险效益平衡原则和逐步完善原则。l已有多个欧洲国家、日本、俄罗斯、中国等国已有多个欧洲国家、日本、俄罗斯、中国等国家通过了法令，强制要求基因改造食物必须家通过了法令，强制要求基因改造食物必须标识，让消费者有知情权与选择权。标识，让消费者有知情权与选择权。104我国推行食品标识制度我国推行食品标识制度p我国实行了我国实行了1111年的转基因食品标识制度，年的转基因食品标识制度，是基于保障公众健康和安全，维护消费是基于保障公众健康和安全，维护消费者的知情权和选择权，让消费者有选择者的知情权和选择权，让消费者有选择吃或不吃的自由。吃或不吃的自由。p但是至今多种没有转基因标识的转基因但是至今多种没有转基因标识的转基因食品在各地市场上销售，无人问责。食品在各地市场上销售，无人问责。105“虫都不吃的，人还能吃吗？虫都不吃的，人还能吃吗？”苏云金芽孢杆菌（苏云金芽孢杆菌（BtBt）的芽孢中含有一种内毒）的芽孢中含有一种内毒素蛋白质。昆虫吃了素蛋白质。昆虫吃了BtBt的芽孢后，该蛋白在昆的芽孢后，该蛋白在昆虫的肠道中溶解，并经肠道中的蛋白酶加工，虫的肠道中溶解，并经肠道中的蛋白酶加工，被激活变成了有毒性的蛋白毒素，后者再与该被激活变成了有毒性的蛋白毒素，后者再与该虫肠道细胞表面上的受体结合，使肠道穿孔。虫肠道细胞表面上的受体结合，使肠道穿孔。昆虫不再进食，昆虫不再进食，1 13 3天后饿死；天后饿死；BtBt毒蛋白的作用对象高度专一，其他动物，包毒蛋白的作用对象高度专一，其他动物，包括人肠道中没有所需的蛋白酶，肠道细胞表面括人肠道中没有所需的蛋白酶，肠道细胞表面也缺失毒素蛋白的特异受体。因此动物和人不也缺失毒素蛋白的特异受体。因此动物和人不存在中毒的可能性，只把它当蛋白消化；存在中毒的可能性，只把它当蛋白消化；内毒素蛋白在内毒素蛋白在6060的水中煮的水中煮1min1min就失去活性。就失去活性。 106严格的动物试验原则严格的动物试验原则任何转基因食品进入市场前都已经通过了任何转基因食品进入市场前都已经通过了严格的、足够大的群体动物的试验研究和严格的、足够大的群体动物的试验研究和观察，并严格采用生物统计学方法，以科观察，并严格采用生物统计学方法，以科学求证转基因食品的安全性数据；学求证转基因食品的安全性数据；从科学家反反复复的严谨考证，到政府部从科学家反反复复的严谨考证，到政府部门的严格监管，对于转基因食品的准入十门的严格监管，对于转基因食品的准入十分苛刻；分苛刻；截至目前，没有发现一种批准的转基因食截至目前，没有发现一种批准的转基因食品有可能对人体健康具有潜在的危害。全品有可能对人体健康具有潜在的危害。全世界很多国家的科学家经大量研究证实，世界很多国家的科学家经大量研究证实，转基因食品与传统的食品同样安全。转基因食品与传统的食品同样安全。 107转基因食品的安全性评价转基因食品的安全性评价任何转基因食品的安全性论证都是极其严格的。任何转基因食品的安全性论证都是极其严格的。这种论证都是在政府部门或指定的权威检验机构这种论证都是在政府部门或指定的权威检验机构进行的；进行的；转基因食品的安全性评价最主要的内容包括：转基因食品的安全性评价最主要的内容包括：外源基因表达产物的营养学评价：如由于外源基因插外源基因表达产物的营养学评价：如由于外源基因插入影响下游基因转录而导致的食品新成分的出现，或入影响下游基因转录而导致的食品新成分的出现，或已有成分含量减少乃至消失等；已有成分含量减少乃至消失等；毒理学评价：如免疫毒性、神经毒性、致癌性、繁殖毒理学评价：如免疫毒性、神经毒性、致癌性、繁殖毒性以及是否过敏等；毒性以及是否过敏等；外源基因跨物种转移可能性评价：如标记基因转移到外源基因跨物种转移可能性评价：如标记基因转移到胃肠道微生物导致它们抗药性提高，或抗除草剂基因胃肠道微生物导致它们抗药性提高，或抗除草剂基因通过花粉漂移到杂草使其获得抗除草剂特性等。通过花粉漂移到杂草使其获得抗除草剂特性等。108吃转基因食品更安全吃转基因食品更安全u抗虫转基因作物不用或少用农药，可减少或消除抗虫转基因作物不用或少用农药，可减少或消除农药对食品的污染；农药对食品的污染；u抗病转基因作物能抵抗病菌的感染，减少了食物抗病转基因作物能抵抗病菌的感染，减少了食物中病菌毒素的含量；中病菌毒素的含量；u有些人对大豆过敏。用转基因技术使这些蛋白质有些人对大豆过敏。用转基因技术使这些蛋白质失去功能，就能培育出不过敏的大豆；失去功能，就能培育出不过敏的大豆；u传统的育种技术（杂交、辐射或药物诱变）无法传统的育种技术（杂交、辐射或药物诱变）无法控制某个基因在哪里表达和如何表达，难以检测控制某个基因在哪里表达和如何表达，难以检测其产物对环境的影响，可能培育出未知的性状；其产物对环境的影响，可能培育出未知的性状；u转基因技术只转入一个或几个已知功能的基因，转基因技术只转入一个或几个已知功能的基因，可以控制基因的表达，检测对环境的影响。可以控制基因的表达，检测对环境的影响。 109不存在绝对安全的食品不存在绝对安全的食品l我们无法证明转基因食品有害，就应该认为它是我们无法证明转基因食品有害，就应该认为它是安全的。对于任何食物以科学的观点来看，其安安全的。对于任何食物以科学的观点来看，其安全性其实都是相对的，绝对安全的食品是不存在全性其实都是相对的，绝对安全的食品是不存在的。如果要证明一种食物绝对安全才能食用，那的。如果要证明一种食物绝对安全才能食用，那人类将没有食品可以享用。人类将没有食品可以享用。l如果说安全性，从来没有哪种食物像转基因食品如果说安全性，从来没有哪种食物像转基因食品在上市前经过如此严苛的安全性评估，包括严格在上市前经过如此严苛的安全性评估，包括严格的毒性、致敏性、致畸性、环境安全评价，因此的毒性、致敏性、致畸性、环境安全评价，因此转基因食品比起普通食品，其实更安全。转基因食品比起普通食品，其实更安全。110转转Bt毒蛋白基因毒蛋白基因棉花的抗虫效果棉花的抗虫效果111再选择一次，还是会选择转基因棉花再选择一次，还是会选择转基因棉花n上世纪上世纪9090年代。棉农们的主要工作就是抓棉铃虫。据年代。棉农们的主要工作就是抓棉铃虫。据中国农业科学院的统计，中国农业科学院的统计，BtBt棉花推广棉花推广7 7年以后，减少年以后，减少农药使用量农药使用量6565万吨，农田环境污染指数降低万吨，农田环境污染指数降低21%21%；n国家农业转基因生物安全委员会主任吴孔明等在国家农业转基因生物安全委员会主任吴孔明等在ScienceScience杂志发表论文指出，杂志发表论文指出，BtBt棉花有效遏止了棉花有效遏止了棉铃虫，化学农药使用量显著降低，却给盲蝽蟓种群棉铃虫，化学农药使用量显著降低，却给盲蝽蟓种群增长提供了温床，可能成为新的主要害虫；增长提供了温床，可能成为新的主要害虫；n综合治理盲蝽蟓的办法，包括喷洒农药、生态防治，综合治理盲蝽蟓的办法，包括喷洒农药、生态防治，建立田间建立田间“避难所避难所”( (种少量盲蝽蟓喜爱的绿豆诱杀种少量盲蝽蟓喜爱的绿豆诱杀) )。转基因抗盲蝽蟓棉花依然是科学家们努力的方向。转基因抗盲蝽蟓棉花依然是科学家们努力的方向。 112转基因抗虫水稻转基因抗虫水稻113转基因水稻转基因水稻“身手不凡身手不凡”中科院地理科学与资源研究所黄季焜主任等中科院地理科学与资源研究所黄季焜主任等在在ScienceScience报道，种植转基因水稻的农报道，种植转基因水稻的农户每季使用农药不到户每季使用农药不到1 1次，而种植普通水稻次，而种植普通水稻的农户平均每季使用农药的农户平均每季使用农药3.73.7次；每公顷农次；每公顷农药使用量前者是后者的药使用量前者是后者的1/81/81/101/10；种植转基因水稻的农户没有一例因打农药而种植转基因水稻的农户没有一例因打农药而中毒，种植非转基因水稻的农户中，有中毒，种植非转基因水稻的农户中，有3 38.3%8.3%的农户因打农药而中毒。的农户因打农药而中毒。转基因抗虫水稻有效地防治了螟虫的危害，转基因抗虫水稻有效地防治了螟虫的危害，产量比非转基因水稻高出产量比非转基因水稻高出6 69%9%； 114转转Bt基因的抗虫油菜基因的抗虫油菜115转转Bt基因的抗虫玉米基因的抗虫玉米116转基因抗虫玉米单产提高转基因抗虫玉米单产提高3437%由亚洲玉米螟带来的经济损失高达由亚洲玉米螟带来的经济损失高达4.3 4.3 30%30%；菲律宾商业种植菲律宾商业种植1 1万公顷转基因抗虫玉米，万公顷转基因抗虫玉米，单位面积产量提高了单位面积产量提高了343437%37%，每公顷可增，每公顷可增加收益加收益1013210132比索（人民币比索（人民币14891489元），同元），同时减少时减少60%60%的杀虫剂支出；的杀虫剂支出；种植转基因抗虫玉米的综合经济效益比种种植转基因抗虫玉米的综合经济效益比种植一般玉米提高约植一般玉米提高约25%25%；117美国人吃转基因食品美国人吃转基因食品n美国是转基因食品种类最多、食用时间最长美国是转基因食品种类最多、食用时间最长的国家。的国家。n美国农业部美国农业部2011年年6月月30日发布的数据显示，日发布的数据显示，按种植面积计算，美国种植的几乎按种植面积计算，美国种植的几乎100甜甜菜（用于制糖，供美国国内食用），菜（用于制糖，供美国国内食用），94的大豆，的大豆，90的玉米，的玉米，90的棉花都是转的棉花都是转基因品种。基因品种。n据美国杂货制造商协会统计：美国据美国杂货制造商协会统计：美国7580%的加工食品都含有转基因成分。的加工食品都含有转基因成分。118美批准大规模种植转基因水稻美批准大规模种植转基因水稻(2007.3)美国加州的文特里亚生物科学公司得到美国农美国加州的文特里亚生物科学公司得到美国农业部的许可，将在堪萨斯州业部的许可，将在堪萨斯州30003000英亩（约英亩（约12151215公顷）的土地上种植转基因水稻。这种稻米中公顷）的土地上种植转基因水稻。这种稻米中含有人乳汁和唾液中的蛋白质，可治疗小儿腹含有人乳汁和唾液中的蛋白质，可治疗小儿腹泻。该公司计划从收获的稻米中提取蛋白质，泻。该公司计划从收获的稻米中提取蛋白质，加入到饮料、甜品以及酸奶中。加入到饮料、甜品以及酸奶中。这是含人类基因的稻米首次在美国被批准进行这是含人类基因的稻米首次在美国被批准进行商业性生产。商业性生产。119在美国，转基因食品不必标识在美国，转基因食品不必标识l2012年年11月月6日，在美国加利福尼亚州，日，在美国加利福尼亚州，选民以反对票占选民以反对票占53.7%，支持票占，支持票占46.3%投票结果否决了要求投票结果否决了要求“强制性标强制性标识转基因食品识转基因食品”的第的第37号提案。号提案。120审慎的欧盟审慎的欧盟欧盟委员会长期以来对转基因农作物持审慎态度。欧盟委员会长期以来对转基因农作物持审慎态度。转基因农作物在欧盟国家基本处于实验室研究、转基因农作物在欧盟国家基本处于实验室研究、分析阶段，一直被禁止大范围推广种植；分析阶段，一直被禁止大范围推广种植；2010年转基因作物在欧盟的农业中所占比例不到年转基因作物在欧盟的农业中所占比例不到0.12%，大部分种植在西班牙。欧盟种植转基因，大部分种植在西班牙。欧盟种植转基因作物的土地只占到世界总份额的作物的土地只占到世界总份额的0.08%；2010年，欧盟委员会批准欧盟国家种植转基因土年，欧盟委员会批准欧盟国家种植转基因土豆，并且严格规定了种植条件。这是继转基因玉豆，并且严格规定了种植条件。这是继转基因玉米之后，欧盟批准的第二种转基因作物。米之后，欧盟批准的第二种转基因作物。121我国转基因作物研究达国际先进水平我国转基因作物研究达国际先进水平2121世纪初，我国每年对转基因作物的投资约世纪初，我国每年对转基因作物的投资约1 1亿美元，以亿美元，以后逐年增加，现已超过每年后逐年增加，现已超过每年5 5亿美元，使我国成为仅次于亿美元，使我国成为仅次于美国的转基因作物投资国；美国的转基因作物投资国；从整体水平看，我国在转基因作物研究方面达国际先进从整体水平看，我国在转基因作物研究方面达国际先进水平，在发展中国家居领先地位；水平，在发展中国家居领先地位；我国有我国有6060余种转基因植物已获准进入田间试验或释放阶余种转基因植物已获准进入田间试验或释放阶段，有段，有2626项转基因产品获准安全性审批。项转基因产品获准安全性审批。有有7 7种转基因作种转基因作物被批准进行商品化生产物被批准进行商品化生产, ,包括转基因耐储藏的番茄、转包括转基因耐储藏的番茄、转查尔酮合成酶基因矮牵牛、抗病毒甜椒和辣椒、抗病毒查尔酮合成酶基因矮牵牛、抗病毒甜椒和辣椒、抗病毒番茄番茄, , 抗虫棉花和抗虫欧洲黑杨。其中播种面积最大的抗虫棉花和抗虫欧洲黑杨。其中播种面积最大的是转基因抗虫棉。是转基因抗虫棉。中国的转基因作物（1）122我国转基因作物有哪些？我国转基因作物有哪些？n截至目前，我国批准了转基因生产应用安全截至目前，我国批准了转基因生产应用安全证书并在有效期内的作物有棉花、水稻、证书并在有效期内的作物有棉花、水稻、玉米和番木瓜。只有棉花、番木瓜批准商玉米和番木瓜。只有棉花、番木瓜批准商业化种植；业化种植；n取得了转基因生产应用安全证书，并不能马取得了转基因生产应用安全证书，并不能马上进行商业化种植。按照上进行商业化种植。按照中华人民共和中华人民共和国种子法国种子法的要求，转基因作物还需要取的要求，转基因作物还需要取得品种审定证书、生产许可证和经营许可得品种审定证书、生产许可证和经营许可证，才能进入商业化种植。证，才能进入商业化种植。中国的转基因作物（2）123中国转基因棉花中国转基因棉花u国产转基因抗虫棉花种植面积从国产转基因抗虫棉花种植面积从1998年的年的380万亩万亩,增加到增加到2010年的年的5240万亩，占棉万亩，占棉花总种植面积的七成以上；花总种植面积的七成以上；u河北、山东、河南、安徽河北、山东、河南、安徽4 4省实现了省实现了100100的转基因抗虫棉种植。平均每亩增收的转基因抗虫棉种植。平均每亩增收140140元元至至160160元，为棉农增加收益元，为棉农增加收益100100多亿元。多亿元。中国的转基因作物（3）124国务院批准百亿元转基因技术重大专项国务院批准百亿元转基因技术重大专项（2008.7.10）国务院常务会议审议并原则通过了转基国务院常务会议审议并原则通过了转基因生物新品种培育科技重大专项；因生物新品种培育科技重大专项；转基因生物新品种培育科技重大专项是转基因生物新品种培育科技重大专项是国家中长期科学和技术发展规划纲要国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020年）年）确定的未来确定的未来15年力年力争取得突破的争取得突破的16个重大科技专项之一。个重大科技专项之一。这一专项计划动用资金将近这一专项计划动用资金将近200亿元；亿元；中国的转基因作物（4）125基因产品研发资金将达到基因产品研发资金将达到300300亿元亿元生命科学被称为生命科学被称为2121世纪的科学，转基因研世纪的科学，转基因研究在其中占据重要地位；究在其中占据重要地位；为了争夺世界生命科学研究制高点，中国为了争夺世界生命科学研究制高点，中国必须进行转基因的科学研究。在十二五规必须进行转基因的科学研究。在十二五规划中国家用于支持转基因产品研发的资金划中国家用于支持转基因产品研发的资金将达到将达到300300亿元。亿元。中国的转基因作物（5）126中国转基因生物将强劲增长中国转基因生物将强劲增长l中国政府高度重视生物技术发展与生物安全管中国政府高度重视生物技术发展与生物安全管理，建立了一整套安全评价、生产许可、加理，建立了一整套安全评价、生产许可、加工许可、经营许可、产品标识和进口安全审工许可、经营许可、产品标识和进口安全审批制度，构建了国家农业转基因生物安全委批制度，构建了国家农业转基因生物安全委员会、检测机构等体系；员会、检测机构等体系；l经国家农业转基因生物安全委员会评审，共批经国家农业转基因生物安全委员会评审，共批准了转基因生物中间试验准了转基因生物中间试验456456项、环境释放项、环境释放211211项、生产性试验项、生产性试验181181项，安全证书项，安全证书424424项；项；中国的转基因作物（6）127院士力促转基因水稻产业化院士力促转基因水稻产业化2013年年7月，我国月，我国61名两院院士联名上书国名两院院士联名上书国家领导人，请求尽快推进转基因水稻产业家领导人，请求尽快推进转基因水稻产业化。化。61名院士在建议书中写道，名院士在建议书中写道，“推动转推动转基因水稻种植产业化不能再等，再迟缓就基因水稻种植产业化不能再等，再迟缓就是误国，转基因产业化发展不起来，则商是误国，转基因产业化发展不起来，则商业发展不起来，对科研影响非常大业发展不起来，对科研影响非常大”。中国的转基因作物（7）128转基因金色大米转基因金色大米苏黎世瑞士联邦理工学院科学家苏黎世瑞士联邦理工学院科学家（20052005）开发开发出一种转基因金色大米，其中胡萝卜素含量高达出一种转基因金色大米，其中胡萝卜素含量高达32mg/g32mg/g以上。这种稻米有助于改善发展中国家儿童以上。这种稻米有助于改善发展中国家儿童维生素维生素A A缺乏和因此导致的夜盲、失明等症。缺乏和因此导致的夜盲、失明等症。129“黄金大米黄金大米”事件事件l美国塔夫茨大学汤光文、湖南省疾病预防控制中美国塔夫茨大学汤光文、湖南省疾病预防控制中心胡余明、中国疾病预防控制中心营养与食品安心胡余明、中国疾病预防控制中心营养与食品安全所荫士安和浙江省医学科学院王茵于全所荫士安和浙江省医学科学院王茵于20082008年年6 6月月2 2日在湖南衡南县江口中心小学进行转基因大米日在湖南衡南县江口中心小学进行转基因大米（黄金大米）人体实验的消息被披露后，在海内（黄金大米）人体实验的消息被披露后，在海内外掀起轩然大波。外掀起轩然大波。女娲造人女娲造人女娲造人女娲造人130食用食用“黄金大米黄金大米”事件回放事件回放u2008年年5月月22日，课题组召开学生家长和监护人日，课题组召开学生家长和监护人通报会，仅发放知情同意书的最后一页，让学生通报会，仅发放知情同意书的最后一页，让学生家长或监护人在该页签字，而该页上没有提及家长或监护人在该页签字，而该页上没有提及“黄金大米黄金大米”，或，或“转基因水稻转基因水稻”；u2008年年5月月29日日“黄金大米黄金大米”米饭由汤光文在美米饭由汤光文在美国烹调后，未向国内相关机构申报就携带入境；国烹调后，未向国内相关机构申报就携带入境；u2008年年6月月2日将日将“黄金大米黄金大米”与白米饭混合搅拌与白米饭混合搅拌后，分发给后，分发给25名受试儿童，每人食用了名受试儿童，每人食用了60克；克；u2012年年11月月30日当地政府给予参与实验的学生每日当地政府给予参与实验的学生每人补偿误工费万元，其中吃了人补偿误工费万元，其中吃了“黄金大米黄金大米”的的学生每人获补偿误工费、精神抚慰费万元。学生每人获补偿误工费、精神抚慰费万元。131涉案涉案3人受处分人受处分中国疾控中心营养食品研究所给予荫士安撤销妇幼营养室主任职务、技术职称从二级研究员降至三级的处分、三年内不得主持科研工作；取消其博士生导师资格，撤销其党内职务；浙江省卫生厅医科院撤销王茵浙江省医科院科技处处长、保健食品研究所营养与食品卫生研究室主任职务，取消二级研究员推荐资格、取消院学术委员会委员资格和院伦理委员会委员资格，三年内不得参与职称晋升评委会工作，浙江省医科院党委决定对其给予党内警告处分；湖南省疾控中心撤销胡余明疾控中心主任助理、科主任职务，湖南省疾控中心党委决定给予其党内警告处分。132塔夫茨大学就塔夫茨大学就“黄金大米试验黄金大米试验”道道歉歉（2013-9-18）美国塔夫茨大学认为，该校研究人员的实验未完全遵循该校伦理审查委员会的规定和美国的联邦法规，以中国儿童为对象进行转基因“黄金大米”人体试验，表示道歉，并将采取措施预防类似事情发生。133对转基因稻米的态度对转基因稻米的态度（新浪网2004.11.9）共有2734人参加l您是否支持转基因稻米的商业种植？您是否支持转基因稻米的商业种植？选项比例票数不支持不支持 80.33 % 2172 支持支持 19.67 % 532 l您认为转基因稻米是否会影响环境？您认为转基因稻米是否会影响环境？选项比例票数会会 85.09 % 2152 不会不会 14.91 % 377 134您认为转基因食品对人体是否有害您认为转基因食品对人体是否有害新浪网调查（2013-6-15）有害有害不好说不好说无害无害不会不会会会不好说不好说你认为转基因食品对人体是否有害？你认为转基因食品对人体是否有害？你是否还会购买转基因产品？你是否还会购买转基因产品？135你会选择转基因食品吗？你会选择转基因食品吗？2013-10-17新浪调查你会选择转基因食品吗？你会选择转基因食品吗？不会不会会会不好说不好说136转基因大米品尝会转基因大米品尝会l20132013年年1010月月1919日，日，“全国首届黄金大全国首届黄金大米品尝会米品尝会”在武汉华中农业大学举行，在武汉华中农业大学举行，300300多名转基因铁杆支持者参加了活动多名转基因铁杆支持者参加了活动方所组织的报告会和方所组织的报告会和“转基因大米晚转基因大米晚宴宴”。l自今年自今年5 5月以来，类似的转基因大米试月以来，类似的转基因大米试吃活动已在我国吃活动已在我国2828个城市开展，都是个城市开展，都是华中农业大学为活动提供所需的转基华中农业大学为活动提供所需的转基因大米。因大米。137爱科学支持转基因爱科学支持转基因138农业部批准三种转基因大豆进口（2013年06月13日）农业部日前批准发放巴斯夫农化有限公司农业部日前批准发放巴斯夫农化有限公司申请的抗申请的抗除草剂除草剂大豆大豆CV127、孟山都远东、孟山都远东有限公司申请的有限公司申请的抗虫抗虫大豆大豆MON87701和和抗抗虫耐除草剂虫耐除草剂大豆大豆MON87701MON89788三三个可进口用作加工原料的农业转基因生物个可进口用作加工原料的农业转基因生物安全证书。安全证书。我国批准进口用作加工原料的转基因作物我国批准进口用作加工原料的转基因作物有大豆、玉米、油菜、棉花和甜菜。这些有大豆、玉米、油菜、棉花和甜菜。这些食品必须获得我国的安全证书。食品必须获得我国的安全证书。139抗肿瘤紫色西红柿抗肿瘤紫色西红柿英国、意大利等国科学家英国、意大利等国科学家2008年年10月月26日日在线发表于在线发表于NatureBiotechnology的的论文称，他们将合成花青素的基因植入西论文称，他们将合成花青素的基因植入西红柿中，获得紫色富含花青素（一种类黄红柿中，获得紫色富含花青素（一种类黄酮类抗氧化剂）西红柿；酮类抗氧化剂）西红柿；研究人员向癌症易感性小鼠的食物中添加研究人员向癌症易感性小鼠的食物中添加这种紫色西红柿，发现小鼠生存时间显著这种紫色西红柿，发现小鼠生存时间显著延长，表明这种西红柿具有显著的抗氧化延长，表明这种西红柿具有显著的抗氧化效应。效应。140转基因培育抗病毒作物转基因培育抗病毒作物将病毒外壳蛋白基因转入作物，被将病毒外壳蛋白基因转入作物，被转化作物细胞可产生该蛋白，并使转化作物细胞可产生该蛋白，并使作物对该病毒表现出一定的抗性，作物对该病毒表现出一定的抗性，类似动物的免疫；类似动物的免疫；141抗病毒番茄抗病毒番茄 转转编编码码病病毒毒核核蛋蛋白白基基因因的的番番茄茄和和未未转转基基因因的的番番茄茄不不但但对对CMVCMV的的抗抗性性明明显显不不同同，而而且且植植株的生长和果实的品质的差异显著。株的生长和果实的品质的差异显著。142抗花叶病毒南瓜抗花叶病毒南瓜转基因抗花叶病毒南瓜与未转基转基因抗花叶病毒南瓜与未转基因植株果实的重量和品质差异显著因植株果实的重量和品质差异显著143转基因抗转基因抗PRSV病毒病毒番木瓜番木瓜144转基因植物疫苗的潜在优势转基因植物疫苗的潜在优势无需生产设备即可大规模生产；无需生产设备即可大规模生产；可对真核生物蛋白进行准确的翻译和糖可对真核生物蛋白进行准确的翻译和糖基化；基化；不存在病原体污染的可能性；不存在病原体污染的可能性；可直接口服；可直接口服；无需低温保存和冷藏运输；无需低温保存和冷藏运输；生产过程不污染环境；生产过程不污染环境；通过杂交，可能产生多价疫苗；通过杂交，可能产生多价疫苗；145转乙肝疫转乙肝疫苗马铃薯苗马铃薯人体试验人体试验初步成功初步成功 2005 2005年年2 2月美国州立亚利桑那大学生物学家月美国州立亚利桑那大学生物学家Charles ArntzenCharles Arntzen及其同事培育出了一种无需冷藏、可以食用的含乙肝疫苗马铃薯。及其同事培育出了一种无需冷藏、可以食用的含乙肝疫苗马铃薯。3333名志愿者进行临床试验，其中名志愿者进行临床试验，其中1919人在吃了转基因马铃薯后体内人在吃了转基因马铃薯后体内产生了乙肝抗体，产生了乙肝抗体，1人的抗体水平上升了56倍。146生产生产“人乳蛋白人乳蛋白”的奶牛的奶牛2006-12-05中国农业大学教授李宁宣布成中国农业大学教授李宁宣布成功培育了含有人转铁蛋白的奶牛；功培育了含有人转铁蛋白的奶牛；研究表明，转铁蛋白能抑制大部分有害的研究表明，转铁蛋白能抑制大部分有害的肠胃细菌，能防止胃溃疡等疾病，对双歧肠胃细菌，能防止胃溃疡等疾病，对双歧杆菌等有益细菌也可起到促进作用。通过杆菌等有益细菌也可起到促进作用。通过将乳糖酶基因导入奶牛体内，就能生产出将乳糖酶基因导入奶牛体内，就能生产出无乳糖牛奶，不仅甜度增加，喝牛奶拉肚无乳糖牛奶，不仅甜度增加，喝牛奶拉肚子的顾虑也解除了。子的顾虑也解除了。147我国诞生首例分泌我国诞生首例分泌人人CD20抗体抗体奶牛奶牛2008-08-12国农业大学李宁院士领导的研国农业大学李宁院士领导的研发团队实验基地诞生了一头转人发团队实验基地诞生了一头转人“CD20抗抗体基因体基因”的转基因奶牛，有望通过奶牛乳的转基因奶牛，有望通过奶牛乳腺分泌获得人腺分泌获得人CD20抗体；抗体；人人CD20抗体，是目前治疗淋巴细胞瘤等抗体，是目前治疗淋巴细胞瘤等恶性肿瘤的特效药物，是美国恶性肿瘤的特效药物，是美国FDA批准的批准的第一个抗肿瘤单克隆抗体药物，每年全球第一个抗肿瘤单克隆抗体药物，每年全球销售额达销售额达30亿美元以上。亿美元以上。148小小结结n积极推进研究；积极推进研究；n稳妥进行生产；稳妥进行生产；n自愿选择原则；自愿选择原则；149干细胞研究进展干细胞研究进展150干细胞是什么？干细胞是什么？干细胞是动物（人）胚胎干细胞是动物（人）胚胎及某些器官中具有自我复制和及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，能多向分化潜能的原始细胞，能分裂、产生出表现型和基因型分裂、产生出表现型和基因型都和自己完全相同的子细胞，都和自己完全相同的子细胞，还能分化为各类祖细胞，是重还能分化为各类祖细胞，是重建、修复病损或衰老组织、器建、修复病损或衰老组织、器官功能的理想种子细胞。官功能的理想种子细胞。151干细胞研究的重要意义干细胞研究的重要意义干细胞生物学研究与应用几乎涉干细胞生物学研究与应用几乎涉及所有生命科学和生物医药学领域。及所有生命科学和生物医药学领域。除了在细胞治疗、组织器官移植、基除了在细胞治疗、组织器官移植、基因治疗具重要意义外，还将在新基因因治疗具重要意义外，还将在新基因发现与基因功能分析、发育生物学研发现与基因功能分析、发育生物学研究、新药开发与药效以及毒性评估等究、新药开发与药效以及毒性评估等领域产生极其重要的影响。领域产生极其重要的影响。1522007年诺贝尔生理学年诺贝尔生理学/医学奖医学奖1981年年MartinEvans和和GailMartin分别建分别建立了小鼠胚胎干细胞系，该项成果也让立了小鼠胚胎干细胞系，该项成果也让MartinEvans和另外两位科学家获得了和另外两位科学家获得了2007年的诺贝尔奖。年的诺贝尔奖。1998年来自美国威斯康辛大学的年来自美国威斯康辛大学的ThomsonJA等人在等人在Science杂志上报道首次成功建杂志上报道首次成功建立了人胚胎干细胞系。由于人胚胎干细胞立了人胚胎干细胞系。由于人胚胎干细胞系可以分化成人体任何一种细胞并应用于系可以分化成人体任何一种细胞并应用于治疗疾病，因此该研究立即引起科学界巨治疗疾病，因此该研究立即引起科学界巨大轰动，开创了干细胞研究的全球浪潮。大轰动，开创了干细胞研究的全球浪潮。153干细胞研究干细胞研究1999年被年被Science杂志评为当年十大科技进展之首，杂志评为当年十大科技进展之首，排排在人类基因组测序和克隆技术之前在人类基因组测序和克隆技术之前；2000年再度入选世界十大科技进展；年再度入选世界十大科技进展；干细胞研究成绩斐然干细胞研究成绩斐然154美国诺贝尔奖获得者吉尔伯特预言：美国诺贝尔奖获得者吉尔伯特预言：“用不了用不了50年，人类将能够年，人类将能够培育出人体的所有器官。培育出人体的所有器官。”155干细胞产业如火如荼干细胞产业如火如荼资料统计，在纳斯达克挂牌上市的股票中，干细资料统计，在纳斯达克挂牌上市的股票中，干细胞概念股市值之和高达胞概念股市值之和高达300亿美元。专家预计，如亿美元。专家预计，如果将全球干细胞医疗等相关产业计算在内，果将全球干细胞医疗等相关产业计算在内，2020年前后全球市场规模可达每年年前后全球市场规模可达每年4000亿美元。亿美元。中国干细胞产业从上游的存储到下游临床应用的中国干细胞产业从上游的存储到下游临床应用的完整产业链已经形成，各环节盈利状况良好，市完整产业链已经形成，各环节盈利状况良好，市场将呈现几何级的增长。预计未来场将呈现几何级的增长。预计未来5年干细胞产业年干细胞产业收入将会从目前的收入将会从目前的20亿元增长到亿元增长到300亿元，年均亿元，年均增长率达增长率达170%。156具有无限增殖分裂的能力；具有无限增殖分裂的能力；长期保持自我稳定的能力；长期保持自我稳定的能力；长期保持分化成其它细胞的可能性；长期保持分化成其它细胞的可能性；产生新细胞是对组织（细胞）损伤的反应；产生新细胞是对组织（细胞）损伤的反应；以以对对称称或或不不对对称称两两种种方方式式进进行行生生长长：或或保保持持不不分分化化状状态态，或或不不可可逆逆地地向向终终末末分分化化（由由细细胞质中调节分化蛋白不均匀分配决定）。胞质中调节分化蛋白不均匀分配决定）。干细胞的特征干细胞的特征157干细胞分类干细胞分类o全能性干细胞；全能性干细胞；o多能性干细胞；多能性干细胞；o单能性干细胞；单能性干细胞；158干细胞分类示意图干细胞分类示意图全能干细胞全能干细胞多能干细胞多能干细胞专能干细胞专能干细胞159干细胞研究的伦理和社会问题干细胞研究的伦理和社会问题l生殖性克隆；l治疗性克隆；胚胎干细胞探索步履蹒跚胚胎干细胞探索步履蹒跚 成体干细胞研究如火如荼成体干细胞研究如火如荼160我国建成世界最大人胚胎干细胞库我国建成世界最大人胚胎干细胞库中南大学生殖与干细胞工程研究所所长卢中南大学生殖与干细胞工程研究所所长卢光琇带领的科研团队，建成了世界上最大光琇带领的科研团队，建成了世界上最大的具有不同组织相容性抗原的人胚胎干细的具有不同组织相容性抗原的人胚胎干细胞库，存有人胚胎干细胞系胞库，存有人胚胎干细胞系300多株，达国多株，达国际领先水平；际领先水平；2011年有年有19个国家个国家70多所机构的科学家对多所机构的科学家对125株人类胚胎干细胞系进行了系统研究。株人类胚胎干细胞系进行了系统研究。其中有其中有12株来自中国株来自中国。161我国干细胞研究有望后来居上我国干细胞研究有望后来居上科技部科技部973973、863863计划、国家自然科学基金、计划、国家自然科学基金、国家发改委产业化计划等都从不同的层面国家发改委产业化计划等都从不同的层面上给予干细胞研究多个重大、重点项目资上给予干细胞研究多个重大、重点项目资金支持；金支持；我国每年在我国每年在SCISCI核心期刊发表的干细胞相核心期刊发表的干细胞相关论文呈逐年增多趋势，关论文呈逐年增多趋势，20062006年和年和20072007年年发表的论文数均超过发表的论文数均超过20002000篇，与英国和法篇，与英国和法国的数量相近，有些研究处于领先水平；国的数量相近，有些研究处于领先水平；162干细胞研究发展迅猛干细胞研究发展迅猛163干细胞研究的三步骤干细胞研究的三步骤获得干细胞系获得干细胞系 ; ;建立干细胞诱导分化模型建立干细胞诱导分化模型 ; ;将上述干细胞或干细胞培育体系植入将上述干细胞或干细胞培育体系植入动物或人的相应组织、器官，或在体动物或人的相应组织、器官，或在体外诱导其长成所需的组织、器官。外诱导其长成所需的组织、器官。164干细胞治疗的优点干细胞治疗的优点低毒性或无毒性；低毒性或无毒性；不需要完全了解疾病发生的确切机理；不需要完全了解疾病发生的确切机理； 用自身干细胞移植，不产生免疫排斥用自身干细胞移植，不产生免疫排斥反应。反应。 165几乎各个器官中都有干细胞几乎各个器官中都有干细胞u在一些原本认为不可更新的组织中发现在一些原本认为不可更新的组织中发现了干细胞，如：了干细胞，如：亚脑室区、侧脑室区和亚脑室区、侧脑室区和嗅球的连接处以及海马区嗅球的连接处以及海马区；u目前已发现存在干细胞的组织有：目前已发现存在干细胞的组织有：脑、脑、骨髓、脐血、血管、脊髓、皮肤、角膜、骨髓、脐血、血管、脊髓、皮肤、角膜、骨骼肌、肝脏、外周血、胰腺、视网膜、骨骼肌、肝脏、外周血、胰腺、视网膜、乳腺、牙齿和消化系统上皮等。乳腺、牙齿和消化系统上皮等。166干细胞研究热门领域干细胞研究热门领域l胚胎干细胞；胚胎干细胞；l骨髓造血干细胞；骨髓造血干细胞；l脐血造血干细胞；脐血造血干细胞；l体细胞诱导生成多功能干细胞：体细胞诱导生成多功能干细胞：基因植入法；基因植入法；化合物诱导法；化合物诱导法；生物物理引导法；生物物理引导法；167什么是胚胎干细胞什么是胚胎干细胞胚胎干细胞胚胎干细胞（EmbryonicStemCell，ESCESC）是从动物囊胚内细胞团和原）是从动物囊胚内细胞团和原生殖细胞分离幷克隆培养出来的原生殖细胞分离幷克隆培养出来的原始、未分化细胞，具有自我复制、始、未分化细胞，具有自我复制、更新和发育全能性幷能产生后代的更新和发育全能性幷能产生后代的早期胚胎细胞早期胚胎细胞；168胚胎干细胞胚胎干细胞人类受精卵在发育人类受精卵在发育5 5天后的胚胎被称为天后的胚胎被称为胚胚泡泡，由大约，由大约140140个细胞组成，呈空心圆个细胞组成，呈空心圆球状。胚泡中央的腔称球状。胚泡中央的腔称“囊胚腔囊胚腔”；在；在第第6 6天，胚泡内部一侧开始形成细胞群，天，胚泡内部一侧开始形成细胞群，即为即为胚胎干细胞；胚胎干细胞；胚胎干细胞可能发育成完整的个体，或胚胎干细胞可能发育成完整的个体，或演变成构成人体任何器官、组织的演变成构成人体任何器官、组织的200200多种细胞；囊胚如果植入子宫中，它们多种细胞；囊胚如果植入子宫中，它们将发育为将发育为胎儿胎儿。 169人早期胚胎人早期胚胎囊胚囊胚170人胚胎干细胞群人胚胎干细胞群171人胚胎干细胞人胚胎干细胞人胚胎干细胞长在成纤维细胞饲养层上人胚胎干细胞长在成纤维细胞饲养层上172胚胎干细胞诱导分化胚胎干细胞诱导分化心肌、横纹肌细胞心肌、横纹肌细胞上皮细胞上皮细胞173避开胚胎干细胞研究的伦理问题避开胚胎干细胞研究的伦理问题20062006年年8 8月美国先进细胞技术公司的月美国先进细胞技术公司的罗伯特罗伯特兰萨兰萨（RobertLanza）研究小组在研究小组在naturenature杂志报道，在实验鼠胚胎发育杂志报道，在实验鼠胚胎发育的极早阶段（的极早阶段（8 8细胞阶段）提取出一个细胞，细胞阶段）提取出一个细胞，这个细胞和胚泡中提取的胚胎干细胞完全这个细胞和胚泡中提取的胚胎干细胞完全一样，而胚胎可以不受影响地继续发育成一样，而胚胎可以不受影响地继续发育成实验鼠。实验鼠。174不破坏胚胎提取干细胞不破坏胚胎提取干细胞175抽取胎儿羊水干细胞抽取胎儿羊水干细胞176羊水干细胞培育出多种人体组织羊水干细胞培育出多种人体组织(2007-01)美国维克森林大学和哈佛大学的科学家共同发现，美国维克森林大学和哈佛大学的科学家共同发现，从羊水中提取的干细胞含有大量与胚胎干细胞相同从羊水中提取的干细胞含有大量与胚胎干细胞相同的成分，可以培育成各种人体组织，如大脑、肝脏的成分，可以培育成各种人体组织，如大脑、肝脏和骨骼等；和骨骼等；利用这种技术，父母可以将羊水细胞冷冻起来，以利用这种技术，父母可以将羊水细胞冷冻起来，以备孩子今后进行器官修复和移植；备孩子今后进行器官修复和移植；2006年年11月举行的美国心脏协会会议上，瑞士苏月举行的美国心脏协会会议上，瑞士苏黎世大学的西蒙黎世大学的西蒙赫斯特鲁普博士宣布，他们首次赫斯特鲁普博士宣布，他们首次用取自羊水的人体干细胞培育出人的心脏瓣膜。用取自羊水的人体干细胞培育出人的心脏瓣膜。177用人类胚胎干细胞培育出卵子用人类胚胎干细胞培育出卵子台大医院陈信孚等台大医院陈信孚等2007年年2月报道，将不孕妇女体细胞的月报道，将不孕妇女体细胞的细胞核放入她人去核卵子内，获得异核卵。在体外诱导其进行细胞核放入她人去核卵子内，获得异核卵。在体外诱导其进行早期胚胎发育，从中制备胚胎干细胞，并将其培育成卵子。可早期胚胎发育，从中制备胚胎干细胞，并将其培育成卵子。可望在未来为不孕妇女望在未来为不孕妇女“量身订做量身订做”自己的卵子。自己的卵子。照片由到即卵子发育过程 178体细胞克隆胚胎体细胞克隆胚胎20082008年年1 1月月1717日，美国加利福尼亚一家日，美国加利福尼亚一家生物技术公司宣布，该公司用两名男生物技术公司宣布，该公司用两名男性的皮肤细胞成功克隆出性的皮肤细胞成功克隆出5 5个人体胚胎。个人体胚胎。这一突破将使制造患者匹配型干细胞这一突破将使制造患者匹配型干细胞成为可能。成为可能。 179首次用干细胞培育出万能血细胞首次用干细胞培育出万能血细胞20082008年年8 8月美国科学家称，他们首次在实月美国科学家称，他们首次在实验室成功地利用胚胎干细胞培育出验室成功地利用胚胎干细胞培育出O O型型RhRh阴性阴性血细胞，能够与任何其它血型相匹配，将可血细胞，能够与任何其它血型相匹配，将可能使人类未来不必再为血源紧张而发愁。能使人类未来不必再为血源紧张而发愁。显微镜下显微镜下的干细胞的干细胞180用胚胎干细胞培育出脑组织用胚胎干细胞培育出脑组织2008-11-08日本理化研究所在全世界首次用人类胚胎干日本理化研究所在全世界首次用人类胚胎干细胞成功培养出与人类大脑皮质相似的组细胞成功培养出与人类大脑皮质相似的组织，它能再现部分大脑皮质特有的神经活织，它能再现部分大脑皮质特有的神经活动，将有助于再生医疗和新药的研究。动，将有助于再生医疗和新药的研究。人类胚胎干细胞经过人类胚胎干细胞经过46天的培养，产生了天的培养，产生了4种神经细胞，所形成的组织具有与人类胎种神经细胞，所形成的组织具有与人类胎儿大脑皮质组织极为相似的结构，并且神儿大脑皮质组织极为相似的结构，并且神经细胞之间形成了一定的神经网络，可以经细胞之间形成了一定的神经网络，可以再现部分大脑皮质特有的神经活动。再现部分大脑皮质特有的神经活动。181首次利用人体干细胞生成人造精子首次利用人体干细胞生成人造精子(2009-7)p英国纽卡斯尔大学的生物学家卡里姆英国纽卡斯尔大学的生物学家卡里姆调制出一种培养基，能使人胚胎干细调制出一种培养基，能使人胚胎干细胞转变成精子。这种人造精子有头部胞转变成精子。这种人造精子有头部和尾部，能像正常精子一样游动。和尾部，能像正常精子一样游动。182“亚当，别烦我亚当，别烦我”183三类造血干细胞三类造血干细胞骨髓造血干细胞（约占骨髓造血骨髓造血干细胞（约占骨髓造血组织的组织的0.1%）；）；外周血干细胞（约占外周血单核外周血干细胞（约占外周血单核细胞的细胞的0.10.01%）；脐血干细胞（约占脐血组织的脐血干细胞（约占脐血组织的0.4%）；）；它们各自的优缺点？它们各自的优缺点？184造血干细胞分化成各类血细胞造血干细胞分化成各类血细胞185建骨髓库救白血病病人建骨髓库救白血病病人白血病，是最常见的恶性肿瘤之一。在我国，每白血病，是最常见的恶性肿瘤之一。在我国，每年新增白血病患者就有年新增白血病患者就有4万之多，很大一部分是处万之多，很大一部分是处在花季的孩子；在花季的孩子；20世纪世纪50年代，美国华盛顿大学教授发现将正常年代，美国华盛顿大学教授发现将正常人的骨髓移植到病人体内，可以治疗造血功能障人的骨髓移植到病人体内，可以治疗造血功能障碍，此后白血病不治才成为历史；碍，此后白血病不治才成为历史；从概率上讲，一个人找到与自己相合的白细胞血从概率上讲，一个人找到与自己相合的白细胞血型的可能，只有四百分之一到万分之一。因此建型的可能，只有四百分之一到万分之一。因此建立的资料库越大，患者在骨髓库中查到与自己白立的资料库越大，患者在骨髓库中查到与自己白细胞血型相合的供者的概率就越大。细胞血型相合的供者的概率就越大。186骨髓捐献标准骨髓捐献标准n选择骨髓供者最低标准为：供受双方选择骨髓供者最低标准为：供受双方在组织相容性抗原（在组织相容性抗原（HLA）三个座位）三个座位上的上的6个抗原中至少个抗原中至少5个相合，即个相合，即56相合。相合。187骨髓库骨髓库l世界骨髓库已联网世界骨髓库已联网51个国家的含个国家的含72种干细胞种干细胞的的2256多万份干细胞资料和来自多万份干细胞资料和来自32个国家的个国家的59.4万份脐血（万份脐血（2013-10）；）；l美国骨髓库是世界最大的骨髓库，美国骨髓库是世界最大的骨髓库，建于建于1986年，年，至至2011年，已有年，已有900多万份捐献者数据，多万份捐献者数据，进行超过进行超过4万万5千例造血干细胞移植；千例造血干细胞移植；l在美国骨髓库的脐血数据库中，有在美国骨髓库的脐血数据库中，有95%的患的患者能找到相适合的人类白细胞抗原配型（脐者能找到相适合的人类白细胞抗原配型（脐血造血干细胞移植要求血造血干细胞移植要求4/6相合，骨髓和外周相合，骨髓和外周血造血干细胞移植则要求血造血干细胞移植则要求5/6相合）；相合）；188中华骨髓库中华骨髓库1992年中国红十字会创建中华骨髓库，年中国红十字会创建中华骨髓库，实际上是骨髓捐献志愿者信息库；实际上是骨髓捐献志愿者信息库；2001年开始采用外周血采集新技术。年开始采用外周血采集新技术。到到2006年全国建立了年全国建立了30个省级分库；个省级分库；截至截至2013年年10月底中华骨髓库入库资月底中华骨髓库入库资料料181.3万份，捐献造血干细胞万份，捐献造血干细胞3801例例;189捐献造血干细胞捐献造血干细胞采集前，注射动员剂，促使骨髓中的造血干细胞采集前，注射动员剂，促使骨髓中的造血干细胞游离到血液中去，使供者血液中有效造血干细胞游离到血液中去，使供者血液中有效造血干细胞数量增多，这样采集更加快捷；数量增多，这样采集更加快捷；采集时，供者的左右手臂都插上一根输血管，分采集时，供者的左右手臂都插上一根输血管，分别与细胞分离机相连。血液从供者的右臂抽出，别与细胞分离机相连。血液从供者的右臂抽出，经过血液分离机分离出血液中的造血干细胞，再经过血液分离机分离出血液中的造血干细胞，再把其余的血液通过输血管由左臂送回体内；把其余的血液通过输血管由左臂送回体内；一般采集的造血干细胞约为一般采集的造血干细胞约为50毫升，只占人体内毫升，只占人体内造血干细胞总量的造血干细胞总量的3%。由于造血干细胞具有很强。由于造血干细胞具有很强的自我修复能力，所以捐献后一两周内就能恢复的自我修复能力，所以捐献后一两周内就能恢复到原有数量，无需任何的额外休息和调养。到原有数量，无需任何的额外休息和调养。190吸高压氧动员干细胞吸高压氧动员干细胞n高压氧治疗能使人体中流通的干细胞高压氧治疗能使人体中流通的干细胞数量增加数量增加8 8倍；倍；n高压氧之所以能调动干细胞，是因为高压氧之所以能调动干细胞，是因为它能增加骨髓中氧化一氮（它能增加骨髓中氧化一氮（NONO）的合）的合成，并触发一种介导干细胞释放的酶。成，并触发一种介导干细胞释放的酶。191高压氧舱高压氧舱192厦大材料学院刘倩同学两次捐助造血干细胞厦大材料学院刘倩同学两次捐助造血干细胞20112011年大一下学期，刚满年大一下学期，刚满1818岁的岁的土家族独生女刘倩第一次义务献土家族独生女刘倩第一次义务献血就献出血就献出400mL400mL，并加入造血干，并加入造血干细胞捐献者资料库；细胞捐献者资料库；20122012年年6 6月，厦门红十字会通知月，厦门红十字会通知初选配型成功；初选配型成功；20122012年年1010月月2323日连续日连续4 4天注射天注射8 8次次“动员针动员针”之后，医院对刘倩进之后，医院对刘倩进行持续了近行持续了近5h5h的造血干细胞采集，的造血干细胞采集，几天后第二次采集；几天后第二次采集；45kg45kg的女生救了的女生救了68kg68kg的男子汉；的男子汉；193脐血移植已成为治病的重要手段脐血移植已成为治病的重要手段u1993年美国纽约血液中心建立了世界上第一个脐年美国纽约血液中心建立了世界上第一个脐血库。血库。u据据2010年年1月月BMDW和和NetCord统计资料显示，统计资料显示，全世界脐带血储存量超过全世界脐带血储存量超过408,202份，用于移植份，用于移植8701份，治疗患者份，治疗患者7496例，其中成人例，其中成人3826例，例，儿童儿童3670例。例。u应用脐血造血干细胞代替骨髓和外周血干细胞移应用脐血造血干细胞代替骨髓和外周血干细胞移植，已成为治疗恶性肿瘤、骨髓衰竭、遗传性免植，已成为治疗恶性肿瘤、骨髓衰竭、遗传性免疫性造血系统疾病，自体免疫性疾病等疫性造血系统疾病，自体免疫性疾病等40余种疾余种疾病的重要手段。病的重要手段。194脐带血储备脐带血储备婴儿出生婴儿出生脐带结扎脐带结扎取血取血50mL50mL造血干细造血干细胞分离胞分离添加冷冻添加冷冻保护剂保护剂 冷冻至冷冻至-80 -196液液氮保存氮保存 195脐带血可以贮存多久？脐带血可以贮存多久？冷冻储存脐带血造血干细胞的方式冷冻储存脐带血造血干细胞的方式与目前储存其它人体细胞的方式相似，与目前储存其它人体细胞的方式相似，而其它人体细胞已有储存而其它人体细胞已有储存50多年之经验，多年之经验，从理论上讲脐带血造血干细胞可以不中从理论上讲脐带血造血干细胞可以不中断地在低温的液态氮中永久储存。断地在低温的液态氮中永久储存。196贮存的脐带血贮存的脐带血是不是只可以用于儿童？是不是只可以用于儿童？ 新生儿脐带血一般有新生儿脐带血一般有5050至至6060毫升，毫升，含数百万个干细胞，这对幼儿或少年患含数百万个干细胞，这对幼儿或少年患者是足够的，是否能有效地用于成人移者是足够的，是否能有效地用于成人移植，目前尚没有足够资料下结论，但已植，目前尚没有足够资料下结论，但已有相当数量成人患者用脐血进行造血干有相当数量成人患者用脐血进行造血干细胞移植。细胞移植。197保存脐血的费用保存脐血的费用 一般一份脐血处理成能够保存的一般一份脐血处理成能够保存的干细胞，仅直接成本就要干细胞，仅直接成本就要50005000元；元；而标本储存在液氮里每年每份的成而标本储存在液氮里每年每份的成本为本为500500600600元。从经济角度考虑，元。从经济角度考虑，储存脐血所需要的花费比较高。储存脐血所需要的花费比较高。 198各脐血库各脐血库（自体库）（自体库）保存脐血的费用保存脐血的费用脐血库脐血库入库费入库费（元）（元）每年储存费每年储存费（元）（元）保存时间保存时间（年）（年）上海脐血库上海脐血库580060020浙江脐血库浙江脐血库510058022北京脐血库北京脐血库500050018天津脐血库天津脐血库490048022四川脐血库四川脐血库440050020山东脐血库山东脐血库428042520广东脐血库广东脐血库500062018199利用干细胞修复、建成器官利用干细胞修复、建成器官200分离、培养、移植肝脏干细胞分离、培养、移植肝脏干细胞2000-08-28日本筑波大学一个科研小组把实验鼠肝脏中的干日本筑波大学一个科研小组把实验鼠肝脏中的干细胞分离出来培育繁殖，然后把它们移植到肝功细胞分离出来培育繁殖，然后把它们移植到肝功能衰竭的小鼠肝脏中。被移植的肝脏干细胞的数能衰竭的小鼠肝脏中。被移植的肝脏干细胞的数量仅有量仅有1010万个，占小鼠肝脏细胞数量的万个，占小鼠肝脏细胞数量的1/20001/2000至至1/30001/3000；移植后移植后4040天发现，被移植的干细胞发育成了新的天发现，被移植的干细胞发育成了新的肝组织，有肝组织，有2020至至4040的病变肝组织被新的肝组的病变肝组织被新的肝组织置换，新的肝组织分泌出了只有肝脏才能够分织置换，新的肝组织分泌出了只有肝脏才能够分泌的白蛋白，开始发挥功能。泌的白蛋白，开始发挥功能。201干细胞培育出角膜干细胞培育出角膜国家国家973973计划首席科学家曹谊林计划首席科学家曹谊林20052005年年1 1月月透露：他们从兔子眼内分离获得小小透露：他们从兔子眼内分离获得小小1 1平方平方毫米的角膜缘干细胞，移植到盲兔的角膜，毫米的角膜缘干细胞，移植到盲兔的角膜，术后术后8 8周，这块周，这块“复制品复制品”变成透明状，令变成透明状，令兔子的眼睛重放光明。兔子的眼睛重放光明。在目前我国在目前我国200万万因角膜疾患而失明的因角膜疾患而失明的患者患者中，每年中，每年仅有有20002500例能例能够手手术。202单个干细胞生成小鼠乳腺单个干细胞生成小鼠乳腺20062006年澳大利亚墨尔本的沃尔特伊丽莎年澳大利亚墨尔本的沃尔特伊丽莎白霍尔研究所的科学家称，利用单个干细白霍尔研究所的科学家称，利用单个干细胞能在胞能在6 6周内在活体中生成乳腺；周内在活体中生成乳腺； 203在实验鼠体内培育出人体肾脏组织在实验鼠体内培育出人体肾脏组织(2006-12)p日本东京慈惠会医科大学和自治医科大学的研究日本东京慈惠会医科大学和自治医科大学的研究人员从人体骨髓液中提取干细胞，将其植入人员从人体骨髓液中提取干细胞，将其植入1212天天大的大白鼠胚胎内可能长出肾脏的部位。此时，大的大白鼠胚胎内可能长出肾脏的部位。此时，大白鼠胚胎内脏器尚未形成，免疫机能也未启动，大白鼠胚胎内脏器尚未形成，免疫机能也未启动，对外来组织的排异反应很弱；对外来组织的排异反应很弱； p两天后，人体干细胞就分化为承担肾脏主要功能两天后，人体干细胞就分化为承担肾脏主要功能的丝球体和尿细管。他们把生成的丝球体和尿细的丝球体和尿细管。他们把生成的丝球体和尿细管移植到其他大白鼠腹腔中的大网膜内，结果新管移植到其他大白鼠腹腔中的大网膜内，结果新的血管开始朝着丝球体的方向延伸。最终干细胞的血管开始朝着丝球体的方向延伸。最终干细胞发育成一小快的人体肾脏组织。发育成一小快的人体肾脏组织。 204人类胚胎干细胞使盲鼠复明人类胚胎干细胞使盲鼠复明20062006年年9 9月美国先进细胞技术公司的罗月美国先进细胞技术公司的罗伯特伯特兰扎等人报告，他们用兰扎等人报告，他们用1616个人类胚个人类胚胎干细胞系，诱导培育出胎干细胞系，诱导培育出6767个视网膜色个视网膜色素上皮细胞团，并将其中一个细胞团植素上皮细胞团，并将其中一个细胞团植入出生入出生2121天的盲实验鼠（没有视网膜色天的盲实验鼠（没有视网膜色素上皮细胞素上皮细胞) )体内。这些实验鼠接受治体内。这些实验鼠接受治疗疗7070天以后，视力可达到正常实验鼠的天以后，视力可达到正常实验鼠的7070；205人造膀胱人造膀胱（新科学家2006-4-4）美国科学家从患者的膀胱中提取半张邮票美国科学家从患者的膀胱中提取半张邮票大小的活细胞样本，剥下胶原质，将肌肉大小的活细胞样本，剥下胶原质，将肌肉细胞和膀胱上皮细胞分别置于不同的培养细胞和膀胱上皮细胞分别置于不同的培养器皿中培育；器皿中培育；7 7到到8 8周后，原先数万个细胞繁殖到周后，原先数万个细胞繁殖到1515亿个亿个左右。接着通过手术，将这种新膀胱移植左右。接着通过手术，将这种新膀胱移植入患者体内。这样，新器官继续生长，并入患者体内。这样，新器官继续生长，并与老器官与老器官“重组重组”，取代老器官中丧失功，取代老器官中丧失功能的部分。先后在能的部分。先后在7 7名患者身上取得成功。名患者身上取得成功。206骨髓干细胞诱导长成心脏瓣膜骨髓干细胞诱导长成心脏瓣膜2007年西伦敦哈雷菲尔德医院心脏病主治医师马格迪年西伦敦哈雷菲尔德医院心脏病主治医师马格迪亚考伯和研究人员首次发现使用患者骨髓中的干细胞能在亚考伯和研究人员首次发现使用患者骨髓中的干细胞能在短短短短6周内诱导长成心脏瓣膜。周内诱导长成心脏瓣膜。207用小鼠干细胞培育出牙齿用小鼠干细胞培育出牙齿（2011-07-15）东京理科大学的东京理科大学的TakashiTsuji小组从小鼠的臼齿上提小组从小鼠的臼齿上提取了两种干细胞，让这些干细胞在特制的模具中生长。这些取了两种干细胞，让这些干细胞在特制的模具中生长。这些干细胞长成牙齿大小后将其植入小鼠口中。大约干细胞长成牙齿大小后将其植入小鼠口中。大约4040天后，这天后，这颗移植的牙齿便和小鼠的口腔的其他组织愈合在一起。颗移植的牙齿便和小鼠的口腔的其他组织愈合在一起。人工培育牙人工培育牙光学照相光学照相CT成像成像208重造鼠心脏重造鼠心脏（自然医学，2008-1）u美国明尼苏达州大学多丽丝美国明尼苏达州大学多丽丝泰勒泰勒 (Doris(DorisTaylor)Taylor)小组报道：采用小组报道：采用“脱细脱细胞胞”处理方法，即先去除小鼠心脏的现处理方法，即先去除小鼠心脏的现有细胞，只留下由胶原蛋白、纤维粘连有细胞，只留下由胶原蛋白、纤维粘连蛋白和层粘蛋白及外部结构组成的基本蛋白和层粘蛋白及外部结构组成的基本支架，随后再向内注入新生小鼠的心脏支架，随后再向内注入新生小鼠的心脏干细胞，并将它们放入营养液中进行培干细胞，并将它们放入营养液中进行培养。两周之内，形成了一个怦怦跳动的养。两周之内，形成了一个怦怦跳动的心脏；心脏；209发囊干细胞培育出皮肤发囊干细胞培育出皮肤（2008-01）n德国弗劳恩霍弗细胞治疗与免疫研究所报德国弗劳恩霍弗细胞治疗与免疫研究所报道，他们从患者头部取下几根头发，从毛道，他们从患者头部取下几根头发，从毛囊提取干细胞进行囊提取干细胞进行2周的培养。随后减少它周的培养。随后减少它们的营养液直到细胞上方暴露在周围空气们的营养液直到细胞上方暴露在周围空气当中。通过细胞表面的氧气使它们分化出当中。通过细胞表面的氧气使它们分化出皮肤细胞；皮肤细胞；n通过这种方法，研究人员可以培育出许多通过这种方法，研究人员可以培育出许多小片皮肤，然后再根据需要将这些小片累小片皮肤，然后再根据需要将这些小片累加起来形成加起来形成10-100cm2的皮肤的皮肤。210将人体皮肤细胞变成胰岛素生成细胞将人体皮肤细胞变成胰岛素生成细胞（2008-9）美国北卡罗来纳大学和美国纽卡斯尔大美国北卡罗来纳大学和美国纽卡斯尔大学的研究人员使用学的研究人员使用“遗传因子遗传因子”（能够（能够控制细胞中哪一个基因处于活跃状态的控制细胞中哪一个基因处于活跃状态的特殊蛋白质）使细胞还原为多能干细胞特殊蛋白质）使细胞还原为多能干细胞状态，然后将它转变为能分泌胰岛素的状态，然后将它转变为能分泌胰岛素的细胞，为患者用自己的细胞治疗糖尿病细胞，为患者用自己的细胞治疗糖尿病带来希望。带来希望。 211骨髓干细胞再造气管成功骨髓干细胞再造气管成功（2008-11）西班牙巴塞罗那的卡斯蒂略因病导致左边支气管受西班牙巴塞罗那的卡斯蒂略因病导致左边支气管受损；损；专家小组获得捐赠气管后，首先洗掉气管内捐赠者专家小组获得捐赠气管后，首先洗掉气管内捐赠者的细胞，将气管支架当作培植模具。然后，从卡斯的细胞，将气管支架当作培植模具。然后，从卡斯蒂略骨髓中抽取干细胞，分化培养成软骨和上皮细蒂略骨髓中抽取干细胞，分化培养成软骨和上皮细胞，再将这些细胞植入气管模具上；胞，再将这些细胞植入气管模具上；2008年年6月科学家成功培植出一段人造气管，截取月科学家成功培植出一段人造气管，截取5cm并调整形状后，将其移植到受损的左支气管。并调整形状后，将其移植到受损的左支气管。术后术后4天外来细胞便已融入原组织，天外来细胞便已融入原组织，10天后患者出天后患者出院；没有出现排斥现象，毋须服用抗排斥药物。院；没有出现排斥现象，毋须服用抗排斥药物。212干细胞治疗干细胞治疗“耳聋耳聋”实验鼠实验鼠内耳中的纤维细胞或毛细胞死亡，就会导致听内耳中的纤维细胞或毛细胞死亡，就会导致听力障碍。日本厚生劳动省科研人员尝试用干细力障碍。日本厚生劳动省科研人员尝试用干细胞治疗由纤维细胞死亡导致的听力障碍；胞治疗由纤维细胞死亡导致的听力障碍；研究人员首先人为使实验鼠内耳纤维细胞死亡，研究人员首先人为使实验鼠内耳纤维细胞死亡，然后提取实验鼠骨髓干细胞并植入实验鼠内耳，然后提取实验鼠骨髓干细胞并植入实验鼠内耳，观察其听力水平能否得到改善。两周后，研究观察其听力水平能否得到改善。两周后，研究人员发现，用干细胞治疗的只实验鼠听力水人员发现，用干细胞治疗的只实验鼠听力水平平均恢复平平均恢复60。213转基因干细胞入脑治好中风转基因干细胞入脑治好中风l4949岁的沃尔特连续两次中风后失去了语言能力，岁的沃尔特连续两次中风后失去了语言能力，右臂也不能活动。右臂也不能活动。l20082008年英国年英国BiocompatiblesBiocompatibles公司研究人员先抽公司研究人员先抽取其骨髓干细胞并对干细胞进行基因改造，令取其骨髓干细胞并对干细胞进行基因改造，令其产生一种可防止脑细胞坏死的其产生一种可防止脑细胞坏死的“特效药特效药”。然后将百万个干细胞放在一个类似然后将百万个干细胞放在一个类似“茶包茶包”的的小袋里，植入病人脑部；小袋里，植入病人脑部；l两周后，两周后，“茶包茶包”里的干细胞开始产生作用。里的干细胞开始产生作用。6 6周后，沃尔特不仅可以讲话，右臂的活动能周后，沃尔特不仅可以讲话，右臂的活动能力也有所好转。力也有所好转。214用干细胞再造阴茎用干细胞再造阴茎（2012-1-30）阴茎损伤、畸形、严重弯曲或收缩的男性需要阴茎损伤、畸形、严重弯曲或收缩的男性需要外科手术来再造他们的生殖器并恢复性功能；外科手术来再造他们的生殖器并恢复性功能；美国路易斯安那州新奥尔良市杜兰大学医学院美国路易斯安那州新奥尔良市杜兰大学医学院的的WayneHellstrom等对人为造成的疤痕累累等对人为造成的疤痕累累的小鼠阴茎进行手术，去除部分疤痕组织并用的小鼠阴茎进行手术，去除部分疤痕组织并用一根混有干细胞的移植体取而代之；一根混有干细胞的移植体取而代之；8周后加载了干细胞移植体的小鼠阴茎结疤较少周后加载了干细胞移植体的小鼠阴茎结疤较少且具有更好的勃起响应。且具有更好的勃起响应。215在手臂上培育出人造鼻子在手臂上培育出人造鼻子(2013)英国伦敦大学纳米技术和再生医学系亚历山大英国伦敦大学纳米技术和再生医学系亚历山大塞法利安等制作塞法利安等制作一个类似蜂巢的支架，接种数百万个患者的干细胞，在合适的一个类似蜂巢的支架，接种数百万个患者的干细胞，在合适的培养基中诱导它们长成软骨。然后用小气球撑开患者皮下组织，培养基中诱导它们长成软骨。然后用小气球撑开患者皮下组织，植入人造鼻子软骨，诱导它长出血管、神经和表皮。植入人造鼻子软骨，诱导它长出血管、神经和表皮。大约大约3 3个月后，取出人造鼻子，通过手术移植到患者面部。个月后，取出人造鼻子，通过手术移植到患者面部。216体外生成肾脏体外生成肾脏(2013)l美国麻省总医院的美国麻省总医院的HaraldOtt等用试剂去除等用试剂去除已死大鼠肾脏上的细胞，只留下结缔组织已死大鼠肾脏上的细胞，只留下结缔组织支架。用人脐静脉干细胞形成血管壁，用支架。用人脐静脉干细胞形成血管壁，用新生大鼠的肾脏干细胞生成其他组织，在新生大鼠的肾脏干细胞生成其他组织，在体外生成了有功能的肾脏。将这一器官移体外生成了有功能的肾脏。将这一器官移植到大鼠体内，发现该器官能够成功过滤植到大鼠体内，发现该器官能够成功过滤血液并形成尿。血液并形成尿。217体细胞诱导转变为多功能干细胞体细胞诱导转变为多功能干细胞218细胞重新编程突破细胞重新编程突破“返老还童返老还童”瓶瓶颈颈细胞重新编程指的是已经分化的体细胞，在细胞重新编程指的是已经分化的体细胞，在特定条件下可以被逆转成诱导多功能干细胞特定条件下可以被逆转成诱导多功能干细胞（iPSCiPSC）。这种细胞类似于原始胚胎状态中）。这种细胞类似于原始胚胎状态中未分化的细胞（胚胎干细胞），不但可以发未分化的细胞（胚胎干细胞），不但可以发育成或修复各种相应的人体组织和器官，而育成或修复各种相应的人体组织和器官，而且还可以发育成一个全新的生命个体。且还可以发育成一个全新的生命个体。20082008年年1212月月1919日美国日美国ScienceScience杂志将细杂志将细胞重新编程（胞重新编程（cellcellreprogrammingreprogramming）评）评选为年度十大科学突破之首选为年度十大科学突破之首; ;219日日本本四个基因：人体细胞逆转为多功能干细胞四个基因：人体细胞逆转为多功能干细胞u20072007年年1111月月2020日日CellCell杂志在线报道：杂志在线报道：日本东京大学的日本东京大学的ShinyaShinyaYamanakaYamanaka小组利小组利用用4 4种基因种基因OctOct4 4、SoxSox2 2、c-Mycc-Myc和和KlfKlf4 4实现了在人体表皮细胞和结缔组织实现了在人体表皮细胞和结缔组织细胞内的基因重组（重新编程）；细胞内的基因重组（重新编程）；u利用该技术，大约每利用该技术，大约每50005000个细胞就能制个细胞就能制造造1 1个类似胚胎干细胞的诱导性多功能干个类似胚胎干细胞的诱导性多功能干细胞系（细胞系（iPSCiPSC）。）。220美美国国四个基因：人体细胞逆转为多功能干细胞四个基因：人体细胞逆转为多功能干细胞20072007年年1111月月2020日日ScienceScience杂志在线报道：杂志在线报道：美国威斯康辛大学美国威斯康辛大学JamesJamesThomsonThomson小组，从小组，从1414种候选基因中最终选出种候选基因中最终选出4 4个基因，实现了在人个基因，实现了在人胎儿皮肤细胞和新生儿包皮细胞内的基因重组，胎儿皮肤细胞和新生儿包皮细胞内的基因重组，其中两个基因与日本其中两个基因与日本YamanakaYamanaka小组相同；小组相同；与与YamanakaYamanaka小组相比，这项研究需要小组相比，这项研究需要1 1万个细万个细胞才能分离出胞才能分离出1 1个个iPSCiPSC。221只需只需3 3个基因，体细胞变多能干细胞个基因，体细胞变多能干细胞日本日本ShinyaShinyaYamanakaYamanaka研究小组制备诱导性多能研究小组制备诱导性多能干细胞过程中使用的干细胞过程中使用的c-Mycc-Myc基因容易致癌，以此基因容易致癌，以此方法研发出的多能干细胞培育出的方法研发出的多能干细胞培育出的3737只小鼠中有只小鼠中有6 6只致癌，在只致癌，在100100天左右就会死亡；天左右就会死亡；20072007年年1212月月1 1日，他们将日，他们将c-Mycc-Myc基因去除，仅用基因去除，仅用其余其余3 3个基因导入皮肤细胞，调整培养条件后，个基因导入皮肤细胞，调整培养条件后，获得新的多能干细胞，以此新细胞培育出的获得新的多能干细胞，以此新细胞培育出的2626只只小鼠，饲养了小鼠，饲养了100100天之后无一例致癌；天之后无一例致癌；该成果名列美国该成果名列美国ScienceScience杂志杂志20072007十大科技十大科技进展第二名；进展第二名；222仅用两个基因培育出人类仅用两个基因培育出人类iPS细胞细胞日本庆应大学教授冈野荣之的研究小组日本庆应大学教授冈野荣之的研究小组将上述个基因中的个，即将上述个基因中的个，即“Oct4”基因和基因和“klf4”基因植入人类神经干细基因植入人类神经干细胞，结果在不植入其他两个基因的情况胞，结果在不植入其他两个基因的情况下，也成功培育出了诱导性多功能干细下，也成功培育出了诱导性多功能干细胞。胞。223从智齿牙胚中培养从智齿牙胚中培养“多功能干细胞多功能干细胞”（2010-09-28）n日本产业技术综合研究所的科学家从冷冻保存日本产业技术综合研究所的科学家从冷冻保存的的3名十多岁少年的被丢弃的智齿牙胚中培育名十多岁少年的被丢弃的智齿牙胚中培育出了出了“万能细胞万能细胞”（iPSC），并确认能够从），并确认能够从中培育出小肠、软骨、神经和心肌等组织的细中培育出小肠、软骨、神经和心肌等组织的细胞；胞；n培养过程中并未使用能提高培养效率的原癌基培养过程中并未使用能提高培养效率的原癌基因因cMyc。在不使用。在不使用cMyc的情况下，用皮肤细的情况下，用皮肤细胞培育胞培育iPS细胞的效率低于细胞的效率低于0.001%，而用牙胚，而用牙胚细胞培育细胞培育iPS细胞有时会超过细胞有时会超过0.1%，效率超过，效率超过前者前者100倍以上。倍以上。2242012年诺贝尔生理学或医学奖年诺贝尔生理学或医学奖日本科学家山中伸弥(ShinyaYamanaka)与英国科学家约翰格登(JohnGurdon)获得2012年诺贝尔生理学或医学奖。前者是诱导多功能干细胞(iPSC)创始人之一，后者主要以在细胞核移植与克隆方面的先驱性研究而知名。225iPS细胞是否癌变与基因载体有关细胞是否癌变与基因载体有关(Science2008.10)日本山中伸弥教授的研究小组比较了两种制备日本山中伸弥教授的研究小组比较了两种制备iPSiPS细胞的效果：细胞的效果：以逆转录酶病毒或慢病毒以逆转录酶病毒或慢病毒作为载体，将作为载体，将OctOct3/43/4、SoxSox2 2、KlfKlf4 4和和c-c-MycMyc这这四个基因导入体细胞的染色体，四个基因导入体细胞的染色体，用一个质粒用一个质粒运载基因运载基因c-c-MycMyc，另一个质粒运载，另一个质粒运载OctOct3/43/4、KlfKlf4 4和和SoxSox2 2基因，然后把两个质粒同时导入实基因，然后把两个质粒同时导入实验鼠胚胎成纤维细胞，成年实验鼠的肝脏细胞验鼠胚胎成纤维细胞，成年实验鼠的肝脏细胞和胃细胞，成功培育出了和胃细胞，成功培育出了iPSiPS细胞；细胞；结果显示，用逆转录酶病毒作载体培育出的结果显示，用逆转录酶病毒作载体培育出的iPSiPS细胞会诱发癌症，造成多数实验鼠死亡。细胞会诱发癌症，造成多数实验鼠死亡。而使用质粒作载体培育出的而使用质粒作载体培育出的iPSiPS细胞，则不会细胞，则不会引发癌症，实验鼠的死亡率也较低。引发癌症，实验鼠的死亡率也较低。 226借助借助“转座子转座子”培育多功能干细培育多功能干细胞胞（nature,2009-3-1）英国和加拿大研究人员以英国和加拿大研究人员以“转座子转座子”(transposon)(transposon)将制造多功能干细胞所将制造多功能干细胞所需的四个基因同时导入人类胎儿的纤维需的四个基因同时导入人类胎儿的纤维母细胞，成功地制造出万能细胞；母细胞，成功地制造出万能细胞；转座子是染色体上能自主移动、改变位转座子是染色体上能自主移动、改变位置的小段置的小段DNADNA片段。片段。 227东京大学利用成人皮肤细胞制成的东京大学利用成人皮肤细胞制成的人工多能干细胞显微照片人工多能干细胞显微照片228体内直接逆转体细胞体内直接逆转体细胞（Nature，2008-10）n哈佛大学干细胞研究中心的博士后周桥哈佛大学干细胞研究中心的博士后周桥等报道，利用等报道，利用腺病毒（不是逆转录病毒）腺病毒（不是逆转录病毒）往小鼠胰腺中注入了三种转录因子：往小鼠胰腺中注入了三种转录因子：NgnNgn3,3,PdxPdx1 1和和MafaMafa。n三天后，三天后，2020的胰腺细胞逆转成了的胰腺细胞逆转成了细细胞。并且这些新胞。并且这些新细胞也能分泌出胰岛细胞也能分泌出胰岛素，降低小鼠体内的血糖水平。这个方素，降低小鼠体内的血糖水平。这个方法的成功率比构建诱导性多能干细胞法的成功率比构建诱导性多能干细胞（iPSCiPSC）高）高100100倍；倍；229活鼠体内培育多能干细胞活鼠体内培育多能干细胞（Nature），2013-10-17西班牙国家癌症研究中心西班牙国家癌症研究中心ManuelSerrano和其团队发现，将经典诱导产生多能干细和其团队发现，将经典诱导产生多能干细胞的胞的Oct4、Sox2、Klf4和和c-Myc四种诱导四种诱导因子导入活鼠体内，可从骨髓、外周血、因子导入活鼠体内，可从骨髓、外周血、肾、胃、小肠和胰腺等多处发现多潜能干肾、胃、小肠和胰腺等多处发现多潜能干细胞，它们都能表达标志物细胞，它们都能表达标志物NANOG；他们还发现，在活鼠体内产生的他们还发现，在活鼠体内产生的iPS细胞比细胞比在培养皿中产生的在培养皿中产生的iPS细胞更接近胚胎干细细胞更接近胚胎干细胞，拥有更高的分化潜力。胞，拥有更高的分化潜力。230中国科学家利用中国科学家利用iPSCiPSC首次培育出小鼠首次培育出小鼠 2009年年7月月23日，日，Nature和和CellStemCell中国科学院动物研究所周琪和上海交通大中国科学院动物研究所周琪和上海交通大学医学院曾凡一领导的研究组在世界上首学医学院曾凡一领导的研究组在世界上首次利用次利用iPSC培育出小鼠培育出小鼠“小小小小”；该成果该成果入选美国入选美国时代周刊时代周刊评选的评选的“2009年全年全球十大生物医学进展球十大生物医学进展”；这是第一次毫不含糊地证明了这是第一次毫不含糊地证明了iPSC具有真具有真正的全能性，标志着干细胞研究取得重要正的全能性，标志着干细胞研究取得重要进展，为克隆哺乳动物开辟了一条比传统进展，为克隆哺乳动物开辟了一条比传统克隆方法更高效、更安全的道路；克隆方法更高效、更安全的道路；231“小小小小”的身世的身世u首先将黑鼠的皮肤细胞首先将黑鼠的皮肤细胞“逆转逆转”为为iPSiPS细胞，然后将细胞，然后将它们分别注入它们分别注入15001500多枚多枚四倍体四倍体鼠的囊胚中，进而植入鼠的囊胚中，进而植入一群代孕白鼠的子宫；一群代孕白鼠的子宫；2121天后天后“小小小小”及及2626个个“弟弟、弟弟、妹妹妹妹”降生；经分子生物学鉴定，它们确实由降生；经分子生物学鉴定，它们确实由iPSiPS细细胞发育而来；胞发育而来；u在研究人员的巧心安排下，在研究人员的巧心安排下，2727只黑鼠先后与普通白鼠只黑鼠先后与普通白鼠成功配种，陆续生下数百只第二和第三代小鼠；成功配种，陆续生下数百只第二和第三代小鼠；u为何要用四倍体囊胚？为何要用四倍体囊胚？ 通常，正常小鼠的染色体为双倍体。四倍体囊胚植入子宫后，将无法继续发育而自然死亡。因此，四倍体囊胚仅仅负责为iPS细胞提供适合的发育环境。而若采用正常的双倍体囊胚，则会育出由iPS细胞与囊胚融合而成的嵌合体，这将无法证明新生命是否来自iPS细胞。232中国科学家利用中国科学家利用iPSCiPSC首次培育出猪首次培育出猪 （CellResearch，2012-12-18）n中科院广州生物医药与健康研究院，浙江中科院广州生物医药与健康研究院，浙江大学，深圳华大基因研究所等多处国内研大学，深圳华大基因研究所等多处国内研究机构组成的研究组成功培养出了四头究机构组成的研究组成功培养出了四头iPS克隆猪。这是首次在世界上获得成活的克隆猪。这是首次在世界上获得成活的iPS克隆猪，有助于在大动物上应用克隆猪，有助于在大动物上应用iPS技术。技术。233小鼠皮肤细胞直接转化为神经细胞小鼠皮肤细胞直接转化为神经细胞（Nature,2010-2-25）u斯坦福大学的研究人员选择斯坦福大学的研究人员选择19个与细胞重组或神个与细胞重组或神经发生有关的基因，利用慢病毒将这些基因植入经发生有关的基因，利用慢病毒将这些基因植入实验鼠胚胎的皮肤细胞中。实验鼠胚胎的皮肤细胞中。32天后，其中一些皮天后，其中一些皮肤细胞开始向神经细胞转化。肤细胞开始向神经细胞转化。u研究人员随后筛选出研究人员随后筛选出3个基因，并再次利用慢病毒个基因，并再次利用慢病毒将其植入来自成年实验鼠尾部的皮肤细胞。一周将其植入来自成年实验鼠尾部的皮肤细胞。一周内，约内，约20的实验鼠皮肤细胞转化为神经细胞。的实验鼠皮肤细胞转化为神经细胞。这些神经细胞不但可以表达神经蛋白，而且可与这些神经细胞不但可以表达神经蛋白，而且可与实验室中的其他神经细胞形成突触。实验室中的其他神经细胞形成突触。234小鼠成纤维细胞直接诱导成肝细胞样细胞小鼠成纤维细胞直接诱导成肝细胞样细胞(Nature, 2011-5-11)u中科院上海生物化学和细胞研究所的惠利健等将中科院上海生物化学和细胞研究所的惠利健等将转录因子转录因子Gata4、Hnf1和和Foxa3转入小鼠成纤维转入小鼠成纤维细胞，并抑制细胞，并抑制p19基因的活性，即可直接诱导其基因的活性，即可直接诱导其转变为肝细胞样细胞（转变为肝细胞样细胞（iHep），具有肝细胞功能，），具有肝细胞功能，取得了再生医学新突破；取得了再生医学新突破；u随后，研究人员将这些随后，研究人员将这些iHep细胞移植给延胡索酰细胞移植给延胡索酰乙酰乙酸水解酶（乙酰乙酸水解酶（Fah）基因缺陷的小鼠，发现）基因缺陷的小鼠，发现它们它们可在被移植的肝脏中增殖，重建小鼠的肝脏，可在被移植的肝脏中增殖，重建小鼠的肝脏，小鼠转氨酶等肝功能指标均出现明显好转。小鼠转氨酶等肝功能指标均出现明显好转。u该成果入选该成果入选2012年度中国十大科技进展；年度中国十大科技进展；235利用利用iPSC研制肝脏研制肝脏（2012-6-9）日本横滨城市大学一研究团队将诱导性多日本横滨城市大学一研究团队将诱导性多功能干细胞培育成前体细胞功能干细胞培育成前体细胞(precursorcells)，然后将其植入裸鼠的头部，以利用，然后将其植入裸鼠的头部，以利用其头部较强的血流来帮助细胞生长。植入其头部较强的血流来帮助细胞生长。植入的干细胞长成长约的干细胞长成长约5毫米、能够生成肝脏特毫米、能够生成肝脏特异蛋白质和分解毒素的人类小肝脏。异蛋白质和分解毒素的人类小肝脏。236尿中肾细胞转变为脑细胞尿中肾细胞转变为脑细胞（2012）l中科院广州生物医药与健康研中科院广州生物医药与健康研究院裴端卿团队采集志愿者通究院裴端卿团队采集志愿者通过尿液排出的肾脏内壁表皮细过尿液排出的肾脏内壁表皮细胞，经电激穿孔法转入胞，经电激穿孔法转入OCT4、SOX2、SV40LT、KLF4基因基因以及微以及微RNA簇簇MIR302367，12天内令其转变为神经干天内令其转变为神经干细胞并进一步生成脑细胞。细胞并进一步生成脑细胞。2377种化合物诱导生成种化合物诱导生成CiPS细胞细胞Science，2013-7-18u北京大学北京大学生命科学学院邓宏魁教授和赵扬博士带生命科学学院邓宏魁教授和赵扬博士带领的研究团队领的研究团队对对1万多个小分子进行筛查，发现万多个小分子进行筛查，发现仅用一个仅用一个4化合物组合就可以让化合物组合就可以让0.2%的体细胞的体细胞实现基因的实现基因的“重编程重编程”，生成，生成“化学诱导的多化学诱导的多能干细胞能干细胞”（CiPS细胞）。细胞）。u通过将这些通过将这些CiPS细胞导入小鼠胚胎中，证实细胞导入小鼠胚胎中，证实它们具有多能性，生成了所有重要的细胞类型，它们具有多能性，生成了所有重要的细胞类型，包括肝脏、心脏、神经、皮肤和胰腺细胞。包括肝脏、心脏、神经、皮肤和胰腺细胞。并并用用CiPS细胞培育出多只健康的小鼠细胞培育出多只健康的小鼠。238控制培养条件激发体细胞的干细胞特性控制培养条件激发体细胞的干细胞特性（CloningandStemCells），2009-7-21美国伍斯特理工学院和美国伍斯特理工学院和CellThera公司的研公司的研究人员通过降低培养细胞时的大气氧含量，究人员通过降低培养细胞时的大气氧含量，同时将成纤维细胞生长因子（同时将成纤维细胞生长因子（FGF2，一种，一种维持胚胎干细胞多能性蛋白）添加到培养维持胚胎干细胞多能性蛋白）添加到培养基中，从而启动细胞中原有的、尚处于休基中，从而启动细胞中原有的、尚处于休眠状态的干细胞基因眠状态的干细胞基因OCT4、SOX2和和NANOG，诱导成纤维细胞转变为干细胞。，诱导成纤维细胞转变为干细胞。239生物物理因子诱导生成生物物理因子诱导生成iPSCiPSC（2013-10-20）l美国加利福尼亚大学伯克利分校生物工程系美国加利福尼亚大学伯克利分校生物工程系教授李松课题组从人体皮肤和实验鼠耳朵教授李松课题组从人体皮肤和实验鼠耳朵提取成纤维细胞，用一种混合液，在宽提取成纤维细胞，用一种混合液，在宽10-40微米、高微米、高2微米的平行微沟表面培养。微米的平行微沟表面培养。2周后，生成的诱导多能干细胞的数量比在周后，生成的诱导多能干细胞的数量比在平整表面培养时增长了平整表面培养时增长了4倍。倍。l这项研究首次证明，包括培养材料和微观环这项研究首次证明，包括培养材料和微观环境在内的生物物理因素，可以调控细胞的境在内的生物物理因素，可以调控细胞的表观遗传状态，提高表观遗传状态，提高“再编程再编程”的效率。的效率。240安全的安全的iPS细胞细胞通常要通常要想获取有医疗价值的诱导干细胞，需借助想获取有医疗价值的诱导干细胞，需借助病毒将形成干细胞所需的基因导入细胞内，但是病毒将形成干细胞所需的基因导入细胞内，但是这类病毒如果执行完任务后留在细胞里，或是植这类病毒如果执行完任务后留在细胞里，或是植入的基因长时间留在细胞内，都具有致癌风险；入的基因长时间留在细胞内，都具有致癌风险；20092009年，英国爱丁堡大学和加拿大多伦多大学等年，英国爱丁堡大学和加拿大多伦多大学等的研究人员报告，发现了不借助病毒将皮肤细胞的研究人员报告，发现了不借助病毒将皮肤细胞转化为转化为iPSiPS细胞的方法。不久美国科学家报告，他细胞的方法。不久美国科学家报告，他们可以将们可以将iPSiPS细胞中因转化需要而植入的基因在完细胞中因转化需要而植入的基因在完成任务后删除，且还能保持干细胞的功能。成任务后删除，且还能保持干细胞的功能。这两项重大突破可将潜在的危险因素降至最低。这两项重大突破可将潜在的危险因素降至最低。241iPSiPS技术尚有不足技术尚有不足u体细胞转化为体细胞转化为iPS细胞的效率还很低；细胞的效率还很低；uiPS细胞重新编程的分子机制还不清细胞重新编程的分子机制还不清楚；楚；u所用的转染病毒随机整合到细胞的基所用的转染病毒随机整合到细胞的基因组中有可能阻断某些正常基因的功因组中有可能阻断某些正常基因的功能；能；u这这4个基因具有诱发细胞恶性转变的个基因具有诱发细胞恶性转变的风险风险。242小小 结结修复、治疗病损的组织、器官修复、治疗病损的组织、器官造血干细胞最早发现造血干细胞最早发现胚胎干细胞胚胎干细胞器官中的干细胞器官中的干细胞体细胞体细胞基因诱导多基因诱导多功能干细胞功能干细胞化合物诱导多化合物诱导多功能干细胞功能干细胞物理因子诱导物理因子诱导多功能干细胞多功能干细胞