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第414部分

科普-中华学生百科全书-第414部分

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有意思的实验是“超级鼠”的出现。人们将家鼠与小白鼠的生长激素基因重
组,再将它导入大肠杆菌大量复制,再用微型注射器注入 170 个家鼠的受精
卵中,再植入母家鼠体内。结果生了 21 只小鼠,其中 7 只小鼠体内有重组基
因。后来奇迹出现,有 6 只小鼠长得特别大,是普通家鼠的 1.8 倍~2.5 倍!
这样大的老鼠,没有“超级猫”是降伏不了它们的。可以想象,如果把这种
技术应用于畜牧业,我们将得到一群群超级猪、超级羊、超级鸡……那该是
多么有趣的事,世界畜牧业将会出现何等令人兴奋的景象!
随着生长激素的工业化生产和应用范围的拓宽,也许不要多久,侏儒将
永远走出“小人国”的恶梦,矮个子将人人拥有一副潇洒的魁梧身材,“小
人国”将永远作为传说保存在书本中!

病毒的克星

“我叫病毒,人们只听说过我而难以见到我,因为只有在几万倍甚至几
十万倍的电子显微镜下,人们才能看见到我的模样。世界上第一个发现我的
是俄罗斯青年科学家伊万诺夫斯基,他是在 1892 年研究烟草花叶病时发现我
的。我的结构简单极了,仅有一个蛋白质的‘大脑袋’,包裹着一个主管生
命信息的核酸,我就是微生物大家族中的小个子成员——病毒。我比小小的
细菌还小 100 多倍呢!”病毒对微生物们自吹自擂道。
“别看我个子小,但我有许多使人类毛骨悚然的‘法术’,比如使人们
患上天花、狂犬病,乙肝、出血热、肠道传染病、流感、小儿麻痹症等都是

我的拿手好戏。我不能独立生活;必须钻到生物体的活细胞中才能显示出生
命的特征。有时我就像孙悟空拔根毫毛能变成许多小毛猴一样,只要进入活
细胞中,就利用细胞内现成的营养物质,使单独的‘小分队’快速繁殖成‘野
战军’,这样可以侵染生物体中更多的细胞,将他们变成我生儿育女的摇篮。
有时我进入细胞后静静地潜伏下来,几年后再次现身‘大闹天宫’。”吹到
这里,病毒咽下一口唾液继续吹嘘:“我们的种类很多,而且有着各自的‘对
口单位’,如脑炎病毒只生存在脑神经细胞中;流感病毒只在呼吸道粘膜细
胞中生存等等。小小的我,足迹几乎踏遍所有生物生存的地方,成为浪迹天
涯的幽灵。我们可以定居在动、植物体内,也可以细菌为家。人们认为我们
是引起动、植物疾病的元凶,他们正在研究征服我们的对策。生物工程科学
的异军突起,给我们带来了巨大的威胁,它预示着我们将日暮途穷,因为它
不断地给我们带来可怕的消息!”吹到这里,病毒已是胆战心惊,气喘吁吁
了!
是什么消息使病毒们感到惶恐、害怕呢?那就是人类已经研制出的病毒
的克星——干扰素!
1975 年,瑞典 H·斯特兰德博士在纽约举行的国际会议上首次宣布“干
扰素对医治骨癌患者有效”,引起了巨大的反响。在此之前,世界各国也都
在对干扰素进行研究。
1981 年,医药销售额居世界第一的瑞士医药大王罗什公司和居日本第一
位的日本武田药品工业公司在大阪宣布,两公司将联合研制据说有抗癌和抗
病毒效果的干扰素。两家公司在维他命的生产上是争夺世界霸权的老对手,
他们在新药从基础研究到临床实验上进行联合开发,是 30 年来的第一次。干
扰素究竟有什么魅力使两个竟争对手化干戈为玉帛?
干扰素是在人们研制病毒的“干扰现象”时发现的。它是细胞在病毒侵
入后生物体产生的自卫卫士,虽然不能帮助被侵染的细胞杀死对方,但它可
以在入侵者的周围筑起“钢铁长城”,保卫其他未被侵染的细胞,防止入侵
者无止境地蔓延,这样就限制了病情的发展。干扰素是英国科学家首先从人
体细胞中提取出来的,是一种能够调节细胞功能的重要蛋白质。天然的干扰
素很难分离,含量极少,浓度不到 1%,而且人体的干扰素必须从人体细胞
中获得,不能与其他动物的干扰素通用,这样更加限制了干扰素的来源,根
本无法大量应用于临床,其价格比黄金还要贵得多。
欧洲的生物工程公司和美国遗传技术公司改变了这一切,他们将干扰素
基因转移到大肠杆菌和酵母菌中生产出 3 种不同类型的干扰素(α、β、γ),
而α…干扰素又有 8 个不同品种。每升菌液可获得 2.5×108~1010单位,相当
于每升可得到 600~60000 微克干扰素,而每升人血只能获得 0.5 微克干扰
素。若干扰素的纯度达到 100%,那么每克干扰素价值超过 1 亿美元。这种
巨额利润和它的抗病毒特性,强烈地吸引着世界各国科学技术的联合与竞
争。所以,原先是“对手”的罗什公司和武田公司,也在研制干扰素上“联
手”了。美国分析家对α…干扰素抱乐观态度,他们认为,α…干扰素是生物
技术最成功的商品之一,到 1995 年,世界出售干扰素的收入将达 17 亿美元。
干扰素已在世界上近 40 个国家中销售。
中国将干扰素的研究列为国家重点攻关项目之一,并已取得了突破性进
展,“工程干扰素”是中国基因工程研究最早取得的重要成果,已进入大批
量生产的准备阶段。从经济效益角度出发,过去不管医药品的开发利益多大,

全世界顶多有 10 个公司参加一种药品的开发竞争,而近年来,欧、美、日本
在干扰素领域的企业已接近 50 家,可见医药工业对于干扰素寄予莫大的希
望。
从临床角度来看,干扰素被公认为是自抗生素诞生以来,一种最具有巨
大效力的新药。它对治疗癌症、流感、肝炎等病毒性疾病都有效,这些病症
都是尚未有决定性根治手段的疑难病症。如当癌症患者的癌细胞形成后,会
以惊人的速度繁殖。但给患者注射干扰素后,癌细胞的增殖速度会大大减慢,
有时甚至使癌细胞消失。现在已经证明:干扰素对骨肉瘤,多发性骨髓病、
黑色素瘤、皮肤病以及淋巴癌都有治疗效果。总之,任何病毒引起的疾病,
它都可以预防和治疗。而今当你翻开有关生物工程方面的报导时,你可以发
现对于干扰素的进展与研究处处可,它能够治疗的疾病还在不断扩展。美国
研制的重组干扰素γ可治疗慢性肉芽肿病。这是一种罕见的遗传病,这种病
使人体免疫功能失常,不能防卫某些细菌或真菌的感染。这种病主要感染婴
幼儿,80%左右的患者在两岁左右会出现各种频繁、严重的感染,并引起死
亡。使用干扰素后可刺激病人的免疫系统,和抗生素合用即可大大降低各种
并发症。肯尼亚用α…干扰素片剂治疗艾滋病获得惊人的效果。病人在几天内
就恢复了胃口,其他病症如疲劳、发烧、口腔溃疡,真菌感染、腹泻及淋巴
肿胀等也开始消失。同时淋巴细胞大增,每人平均增重 10 磅。这种情况持续
达 6 个月以上。1990 年日本亦进行了同样的实验。以 15 例患者进行 6~8 周
实验,其中几例有口腔炎、发烧、食欲不振等症状的已有所改变。在美国,
干扰素已获准治疗毛发细胞白血病、艾滋病、慢性丙型肝炎、乙型肝炎等。
干扰素已经成为世界上许多国家治疗乙型、丙型肝炎的首选药物,这些肝炎
至今还无其他药物可以治疗呢!
干扰素成为猖狂进攻的病毒的死敌,使病毒感到“四面楚歌”,难怪病
毒要发出哀叹。但目前干扰素还有许多缺点,需要进一步研究、改造,并提
高活性和扩大应用范围。终有一天,干扰素会成为一种完美的、威力无比的
药物,成为各种危害人体健康的病毒们的最大克星!

生物导弹

现代战争造就了新型武器,它暗示着科学技术的竞赛与抗衡。海湾战争
中令人眼花缭乱、疾似流星的导弹的较量引起了世人的高度注意。导弹的威
力就在于它精确、远程和大杀伤力。在生物工程中,有一种类似导弹的东西,
它也具有精确的导航系统,具有高度的专一性、准确性。它只与人体中某些
特点物质结合,以改变其特性,使它们失去活性。它这独特的性格,引起世
界生物学者的高度重视。它有一个特别的名字——单克隆抗体。
抗体是在抵抗外来者侵入生物体时,生物体自身的 B 淋巴细胞产生的能
与入侵者结合的自卫系统。生物体中有一百万种 B 淋巴细胞,而每种 B 淋巴
细胞可产生一种抗体。它们恰似 100 万枚导弹,保护着生物体。当某种细菌
侵入人体时,人体就能产生相对应的抗体与细菌的特定物质结合,这个物质
被称为抗原。一旦抗原与抗体结合,人体便会产生一连串消灭入侵者的反应。
在消灭了入侵者之后,人体内仍保留了这种抗体,使得人体不再得这种病,
如麻疹、猩红热、乙肝等等,都是如此。但人体中并非生来就具有 100 万枚
导弹,而是在抗原入侵人体时才产生。我们平时要打很多预防针,目的就是

使人体中产生抗疫。当体内产生的抗体不足以消灭入侵者时,或者人体根本
不能产生这种抗体时,人就生病了。
人们了解了抗体的特性,希望能针对某种疾病制造一种纯净的、特定的
抗体,弥补人体中抗体的缺乏或不足,这种特定的抗体就是单克隆抗体。单
克隆是指一个细胞通过无性繁殖产生的细胞群。从这细胞群中提取的抗体为
单克隆抗体。我们先试图从血液中提取它,但结果是含量少、价格高、纯度
低。又有人试用人工培养淋巴细胞的方法,但 B 淋巴细胞中活性差。不能在
体外生存,希望又落空了。1975 年是值得庆贺的一年,英国 MRC 分子生物研
究所 G。科勒和C。米尔斯坦用生化的方法将 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形
成杂交瘤细胞。这是一种既有旺盛的体外繁殖能力,又能产生抗体的细胞,
经过人工培养,从中可源源不断地提取单一纯净的抗体。这个实验首先在小
老鼠身上获得成功。先向小鼠身上注入作为抗原的羊红细胞,确认小鼠体内
产生了抗体;然后将小鼠最大的淋巴器官——脾切除,从中提取 B 淋巴细胞,
再与骨髓瘤细胞相融合,形成杂交瘤细胞。经过体外培养,再从大量的杂交
瘤细胞中提取特定的单克隆抗体。还可将单克隆抗体再注入小鼠体内进行繁
殖,再从鼠腹水中提取高浓度的单克隆抗体。还可以将单克隆抗体冷冻保存。
制造一种能对特定抗原持续产生单一纯净的特异抗体细胞的成功,极大地震
动了生物界,1981 年米尔斯坦和科勒共同获得加尔登基金奖。
单克隆抗体已成为现代医学武库中的新式导弹,因为它蕴藏着的巨大的
潜力是来自它那高度的特异性和精确性,因此成为生物技术中发展最迅速的
分支。它的最大优势是有希望成为癌症的征服者。由于它的精度高,因此副
作用小,不会像其他药物将健康细胞与癌细胞同时杀死。现在科学家还将抗
癌的单克隆抗体再与其他药物联接,可将药物准确地带到癌变部位,这样更
增强了“导弹”的杀伤力,好似增加了许多新的弹头。我国对人体单克隆抗
体的研究于 80 年代才起步,但已有不小进展,主攻方向是恶性肿瘤、白血病、
严重感染病及各种自身免疫病。
单克隆抗体还可以用于疾病疹断,美国已有上单克隆诊断盒,可以诊断
艾滋病、肿瘤、性病、乙型肝炎及细菌性感染等疾病。它将会代替传统的抗
血清诊断,因为它纯度高,灵敏度、特异性强,因而快速、准确。单克隆抗
体与相应抗体结合的高度专一性,被人们用于近代纯化分离难度极高的药物
的载体。将单克隆抗体制成 5 升的吸附柱,当含有尿激酶的混合液流过吸附
柱时,单克隆抗体就像一块吸铁石,可将尿激酶全部吸附,这样可以提取纯
尿激酶 200 克,足以治疗 600 人次脑卒中病人。这吸附柱可反复使用 100 次,
回收率可达 60%~100%。单克隆抗体制作的亲和层析柱提纯α…干扰素,
其纯度可达 75%,而传统方法提纯只能达到 10%,产量也较常规方法提高
5000 倍。根据《高技术杂志》的报道,1982 年世界范围的单克隆抗体销售额
仅为 15OO 万美元,而 1992 年却超过 50 亿美元。
通过小鼠而获得的单克隆抗体,用于人体后,容易使人产生过敏,因此
人们渴望培养人体白细胞,以提取人单克隆抗体。据《科学》报道,法国一
公司免疫学研究所的研究人员,已在试管内成功地培育了产生抗体的人类白
细胞,特别是 B—淋巴细胞,这将成为开发人单克隆抗体的里程碑。对于“生

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