生物技术与人类社会发展的关系？

克隆羊多莉的诞生、计算机“深蓝”战胜国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫使生物技术、人工智能的发展受到世人的关注。本文将要讨论的是生物技术、人工智能与人类生存发展的关系。
使人类社会在宇宙中生存．发展下去应是人类奋斗的第一目的，这一目的是人工智能．生物技术如何发展的第一“动力“。要增加人类在宇宙中生存下去的概率就必须不断提高人类认识改造自然的能力，而要提高这种能力最关键的就是人类智力的提高，增加人类智力有最基本的两种方法，1．提高个人的智力。2．通过提高人工智能实体(比如智能计算机）的智力水平而使人类分析．处理问题的能力提高。‘1’方法又可分为生物技术履行人脑来提高个人的智力。
人脑是生命长期进化的产物，在进化过程中人脑的组成“材料“受到了种种限制（比如，人脑必须含有水．DNA．蛋白质等物质）而且记忆的基本单位的功能也受到了遗传的限制，因而必然限制了人脑的功能，人脑的智力水平也就受到了限制（如运算速度．记忆能力等受到的限制）不管人工智能实体的思维能力能否超过人脑，至少通过生物技术改造过的人脑是完全可能的。
如果人工智能实体的智力能超过生物技术改造过的人脑,我们便应全力发展人工智能并限制生物技术对人的改造。这是因为一方面制造人工智能实体并不是人，它们享受的权力极有限，易被人类控制，而且我们可从法律上规定在制造人工智能实体时必须使人工智能实体存在的第一目的就是为了人类生存，因而从理论上说只要方法得当，人工智能不会对人类的生存造成威胁。由于制造人工智能实体所需“材料”和制造环境的选择余地,比生物技术改造人脑受到的限制小（比如：用软件编写记忆的基本功能单位时，由于它们之间的联系及它们的功能可根据需要任意编写，且能方便的修改它们，而人脑的基本记忆单位则受到种种限制，因而从理论上说编写的智能软件其功能可超过人）因而人工智能实体的智力水平应最终能超过生物技术改造过的人脑。
在人工智能实体的影响下，对人类来说比较理想的未来社会应是，1、任何有独立意志的人工智能实体，其存在的第一目的是为了人类生存的更好。2、人工智能实体的智力水平已大大超过人，在生产领域,人的各种能力都已被效率更高且成本低廉的机器及人工智能实体代替，人对生产力发展的贡献已可匆略不计，因而人类已无必要从事生产劳动，进行生产劳动只是个人的兴趣或爱好而已。3、在不影响人类生存的情况下人类的各种欲望将能得到最大限度的满足。
在人工智能实体的智力超过人之前，人工智能的发展会经过那几个阶段呢？发展人工智能人类应注意那些问题呢？
根据计算机的特点我认为1、人工智能实体将首先在精确思维能力上超过人，然后在模糊思维能力上超过人。2、由于创造力是个性化的产物，较高的创造力不是复制及经验的吸收所能产生的，它需要通过个性化的学习来获得，而个性化的学习不是短时间内所能完成的，因而人工智能实体在创造力上全面超过人将需要较长的时间。一旦人工智能实体的创造力超过人其智力水平也就能远远超过人。
发展人工智能必须注意以下几个问题。
1、应使人工智能实体生存的第一目的是为了人类的生存与发展，否则人工智能实体就将威胁到人类的生存。
2、要使人工智能的研究迅速发展必需大量的人力、物力、财力，而在市场经济条件下，发展人工智能如不能带来利润是没有人愿意投资的。只有让人工智能实体参与生产、研究才能产生利润。而人工智能实体参与生产研究必然会挤占人的工作岗位（使人工智能实体完全代替人从事生产研究是我们的最终目的），从而加重失业危机，可能给社会带来不稳定因素，不利于社会和人工智能的发展，因而有必要在不影响人工智能发展的前提下根据人工智能、生产力、生产关系、道德、文化的发展状况适当限制人工智能进入某些领域。在不影响人工智能发展的前提下应禁止人工智能进入那些即使人工智能进入对人类的生存能力也无多大影响的领域，如：文化、体育市场。
3、为了尽可能减轻人工智能的发展对社会稳定及科技发展的负影响，我们应完善社会保障体制，在培养人才时亦应注重创造力的培养。
在世界经济越来越一体化的情况下，为应付以上挑战促进即能影响人类未来又能影响人的眼前利益的人工智能的发展，必须全人类的共同努力。
最后让我们预测一下人工智能及人工智能影响下人类社会的发展历程。
1、十年内人类将编写出能学习、思维的软件，并能迅速提高其智力水平，其顺序是从需要精确思维的行业到需要模糊思维的行业，从低创造力的行业到高创造力的行业。
2、为了缓解社会矛盾，各国政府得从有人工智能参与生产的商品中适当收税以补贴失业人员，同时限制人工智能实体进入文化、体育等行业，禁止人工智能实体拥有感情。并对违反这些规定的个人或组织、国家进行严厉处罚。
3、各国政府将对人工智能的发展进行监控，并从法律上规定任何具有独立意志的人工智能实体其存在的第一目的和行为动力应是为了人类的生存与发展，否则应禁止其具有独立思考行为能力。
4、当廉价的人工智能实体在智力上超过人后，人类参不参加生产对生产力的影响可能已不大，按劳分配将失去其意义，这时人类将根据当时的资源状况、科技水平、生产、消费情况采取新的分配方式。

现代生物技术在带给人类新的社会、经济效应的同时，也可能带来潜在的负面影响。一方面，由于生物技术的对象是生命，使其因在人、动物、植物和微生物之间进行人为的相互转移，目前人类对这种基因调整后的结果尚无十足的把握’，因而其负面影响可能会超越以往任何一种技术，可能危及生命或环境；另4方面则与人类自身的问题有关，社会存在敌对势力和犯罪分子，很难确保他们对生物技术成果进行正确合理的操作和运用，进而危害人类和社会安全。

一、生物技术对农业的影响 生物技术在农业上的应用主要有：细胞i程育种、胚胎技术繁殖、生物农药及畜禽疫苗、转基因动植物等。

(一)生物技术对农业的影响。

· 基因表达调控是个复杂的生命现象。目前，由于科技发展水平的限制，人类对基因的活动方式了解还不够透彻，当一种转基因农作物研制成功时，虽能确保转入基因的安全性，但其对其他基因的影响及长期累积的后果却很难在当时弄清。因此，人们还没有十足的把握控制基因重组后的结果。学者们提出生物技术最有可能在以下几个方面给人类和环境造成二些不良后果：

1．转基因农作物的毒性问题。转基因农作物主要是使用细菌和病毒作载体，通过启动基因和标记基因实现新物种的培育。在基因转移中使用最多的是反转录病毒和病毒‘，它们可能诱发癌症和其他疾病。启动基因是转录脱氧核糟核酸的引发基因，它可以使基因连续不断地表达(多达10d旧次)。由于它具有很强的突破物种之间的屏障的能力，因此可能使抗病毒系统不起作用，并与其他病毒重新组合，产生传染性更强的病毒。

2．转基因生物带来的抗药：性和过敏性问题“研究表明，棉铃虫已对转基因抗虫棉产生抗性。转基因抗虫棉对第一、第二代棉铃虫有很好的毒杀作用，但第三代、第四代棉铃虫已对转基因棉产生抗性。专家警告，如果这种具有转基因抗性的害虫变成对转基因表达蛋白具有抗性的超级害虫，就需要喷洒更多的农药，将会对农田和自然生态环境造成更大的危害。

此外，转基因活生物体及其产品作为食品进入市场，可能对人体产生某些毒理作用和过敏反应。例如，美国S11ARMNK玉米嵌人了很强的BT毒素，这种玉米仅获准作为动物饲料。但2叨O年9月，发现这种玉米进入了人类的食物链，并产生过敏反应。最终，含有这种玉米的食物被大批处理掉，造成巨大损失。又如，转入的生长激素类基因可诱发对抗生家产生抑制力的病毒或细菌。人类食用转基因食品后，自身体内会产生对抗生素的抵抗力，降低抗生素类药物的效力。

3．转基因生物的环境生态问题。具有抗除草剂性能的转基因农作物可能会长期依赖化学制品，并可能使毗邻植物成为转基因作物，甚至使杂草对除草剂产生抗性而成为“超级杂草”，从而严重威胁其他作物的正常生长和生存。有实例证明，当油菜田里存在野芥菜或小麦田里存在联体羊草时·，便会发生上述情况，而且杂草一旦对除草剂产生抗性后，经过代代遗传，其新生代杂草将完全改变性质。美国纯种试验公司发现，他们培育的基因改良新草种，其花粉能飘到300米甚至900米以外。种植在距转基因西红柿地1．2公里外的传统西红柿，其后代约有35％—72％的概率含有转基因成分。·由此，造成严重的基因污染问题，破坏原有的自然生态平衡，导致物种灭绝和生物多样性的丧失。

(二)转基因农作物安全发展的情况。

人们对生物制品给人类造成的影响和危害只能进行某种程度的预期。我们应看到，转基因农作物的出现，首先是人类生产和生活质量提高的需要，它的负面影响只是发展中的问题。它对贫穷落后的发展中国家解决人口增长和食物不足的尖锐矛盾有重大意义。因此，不同的国家对转基因技术有不同的期待。有些国家可能关心利用其改善食品质量，有些国家也许关心提高农作物产量。现在，世界各国对转基因研究的态度分为两大阵营：

一是以美国为代表的群体，包括阿根廷、加拿大和澳大利亚等国，主要致力于加强转基因作物研究及其应用，也是世界上转基因作物应用最广泛及出口最多的国家；二是以欧盟、日本为代表的国家对转基因作物持审慎态度，同时这些国家也认识到转基因作物巨大的经济价值，因而并末因此放松研制开发。其实真正的利害冲突在于转基因作物引发的国际贸易战，后者拒绝的不是转基因作物本身，而是极力主张限制转基因作物的进口。

二、现代生物技术对医疗及社会的影响 现代生物技术在基因诊断治疗技术，如基因预测、基因预防、基因诊断、基因治疗、基因疫苗、定制药物，延缓衰老和“返老还童”技术、记忆药物、细胞及组织器官的修复及再生等医疗方面产生重大影响。而争论较多的是基因治疗、克隆人及胚胎干细胞问题。· ， ，(一)基因治疗的风险。

基因治疗是指将外源基因导人受体细胞，并使之有效表达而达到治疗目的的技术。

1．目前基因治疗主要通过病毒载体格基因导人人体，表达出所需要的蛋白质，以控制人体特定细胞与器官的形成与运作。从技术过程来说，科学家还没有开发出有效的载体，保证能够把设计的基因在有效的基因表达时间段内传送到细胞中的预想位置，而且尚无法控制基因信息安装出错的情况。因此，目前对改变遗传基因技术的要求是，通过同源基因重组技术而不是添加外来基因的手段，以此来减少医原性危害并增强基因表达的正确性。

2．基因导人造成的遗传改变将决定个体遗传前途而且会跨代遗传。科学家认为，在涉及导人基因的人体实验时，必须强调其多代遗传稳定性b尚需经过印—80年，在获得具有多代遗传实验的数据后才能使用。

3．利用体细胞与胚细胞进行基因治疗，在添加外来基因时容易产生医原性基因损伤或某种基因紊乱。此外，在动物体内清除与某种疾病相关的基因的同时，也有可能清除了该基因给动物所带来的其他好处。

目前基因疗法尚处于研究阶段，曾有过基因治疗致死的先例，在以基因修饰的病毒作新基因的裁体取代原基因时，也出现因过敏致死的病例。

(二)克隆人及胚胎于细胞引发的问题。

于细胞是指存在于早期胚胎、脊髓、脐带、胎盘和部分成年人组织或器官中的尚未分化的细胞，它能够发育成多种人体组织和器官，这对于有效地用于受损组织与器官的替代、修复、移植或再生具有极好的前景，成为许多疑难病症的新型治疗方式。而利用胚胎于细胞克径胚胎，可以克隆出人。1四9年12月，美国《科学》杂志公布的当年世界科学进展的评定结果，干细胞研究名列十大科学进展首位，超过举世瞩目耗资巨大的人类基因组计划。

科学界又把对人体的克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆。治疗性克隆主要是指利用克隆人的胚胎于细胞，通过动物培育出人体器官，供医学研究和临床治疗。这种用人自体的细胞进行器官克隆，既克服了异体器官移植会产生的排异反应，还解决了器官来源问题。目前，全世界有很多实验室在开展克隆人体器官的研究，正在实验室中培植的人体器官有心脏、肝脏、胰腺、乳房、皮肤、骨酪、角膜等。其中，由实验室培育的克隆胸骨、血管、皮肤和神经组织正在进入人体实验阶段。生殖性克隆指通过克隆而发育成长为完整的个人。就目前看，生殖性克隆和治疗性克隆都存在一定问题，引起了一系列伦理学和社会学问题。

这个是负面影响

（一）生物工程的发展阶段
生物工程的发展经历了以下七个阶段：
（1）发酵原理的创建：1857年，微生物学奠基人巴斯德提出了“在化学上不同的发酵是由生理上不同的生物所引起的”重要论断，从而为发酵技术的发展提供了坚实的理论基础；
（2）纯种培养技术的发明：1881年，德国细菌学家科赫发明了营养明胶上划线以分离细菌纯种的方法，后经其助手海斯夫人的建议，改用更实用的琼脂来取代明胶，从而有力地推动了纯种分离技术的发展；
（3）酶及其催化功能的发现：1897年，德国化学家布赫纳用磨碎酵母菌的细胞汁对葡萄糖进行酒精发酵获得成功，并由此开创了微生物生物化学和酶学研究的新纪元；
（4）深层通气培养技术的建立：1942年，由于第二次世界大战中救护伤员的迫切需要，推动了青霉素深层液体发酵技术的发展，并导致在发酵工程中具有革命性和普遍意义的生物反应器技术的建立；
（5）体外基因重组技术的问世：1973年，美国斯坦福大学医学院的科恩等人和博耶等人将大肠杆菌中两种不同特性的质粒片段用内切酶和连接酶进行剪切和拼接，获得了第一个重组质粒，然后通过转化技术将它引入大肠杆菌细胞中进行复制，并发现它能表达原先两个亲本质粒的遗传信息，从而开创了遗传工程的新纪元；
（6）固定化酶和固定化细胞技术的出现：日本的千（火田）一郎等于1969年首先将固定化氨基酰化酶应用于DL-氨基酸的拆分工作，1973年，他又进一步用固定化细胞连续生产L-天冬氨酸，开创了固定化酶和固定化细胞工业应用的新局面；
（7）细胞和原生物质体融合技术的建立：1962年，日本的冈田善雄利用仙台病毒的促融作用，首次诱导了艾氏腹水瘤细胞的融合；1974年，高国楠利用PEG（聚乙二醇）完成了植物细胞原生质体融合的实验；1979年，生达利用操作简便、快速和无毒的电脉冲技术完成了植物细胞原生质体的融合。从此，细胞融合技术在动、植物和微生物新种的培育中发挥着日益重要的作用。
（二）迈向二十一世纪的生物工程
生物工程是指以生命科学为基础，利用生物体(或者生物组织、细胞及其组分)的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系，以及与工程原理相结合进行加工生产，为社会提供商品和服务的一个综合性技术体系。其内容包括：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生物工程和蛋白质工程。这些生物技术将广泛应用于医学、农业、环保、工业及海洋开发等。生物工程是当今世界的重要高科技领域。
1 医学生物技术
基因工程作为医学发展的重要技术，越来越受到人们的关注。基因重组技术研制的核酸或蛋白质类药物，已经应用于临床。同时，许多生物工程新药正准备推向市场，应用于临床，前景十分广阔。自80年代以来，仅日、美两国开发的生物技术新药就达224种，其中日本117种，美国107种。而且，大部分药品是重组DNA药物或重组蛋白质药物。从市场份额来看，在美国，到2003年将有15％药品为生物技术产品。生物技术药物分为两大类：一是用于疾病治疗的药物，另一类是用于疾病的预防。
生物技术在传统药材生产中也将起到重要作用。用于药材生产的植物细胞经过基因重组、接种、诱导、筛选高产优质的细胞系，经过培养及大规模生产，提高中药产量。此外，中草药含有的有效成分绝大部分是次生代谢产物，它们的合成途径非常复杂，往往有几个或几十个酶参与。因而，找出形成特定产物的关键酶，就成为利用基因工程技术生产传统药材有效成分的关键步骤之一。利用酶的特异性表达来生产具有高产量、高纯度、副作用少的有效成分——单体，是传统医药发展的方向。
基因治疗技术的发展，从开始临床试验至今已近10年，其发展速度可谓日新月异，目前有90％的基因治疗临床试验在美国进行。基因治疗在疾病的病种选择上，已从经典的、孟德尔遗传方式为主的单基因隐性疾病扩展到复杂因子决定的疾病，如肿瘤疾病及爱滋病。估计到21世纪初，临床上能广泛应用生物技术治疗这些复杂疾病。
2 农业生物技术
近几年，国际农业生物技术发展之快已引起世界各国政府和科学家的高度重视。农业生物技术领域中尤以转基因动、植物研究开发最为活跃，应用转基因技术将具有特殊经济价值的基因引入动、植物体内，对家畜、家禽及农作物进行品种改良，从而获得高产、优质、抗病虫害的转基因动、植物新品种。如将决定高产基因及决定优质的基因转移到农作物中，可产生既高产又优质的新品种。随着人民生活水平提高，人们的口味及习惯也发生了变化，农作物的产品也在随之改良以适应人们的需要。
农作物病虫害是造成农业产量下降的主要原因之一。目前防治农作物病虫害的常规方法是喷施化学农药，但农药的使用既费钱又污染环境及农产品。因而，利用转基因技术把抗病、抗虫基因导入农作物中，使之可避免或减少病虫害。到21世纪初，将有更多的优良农作物新品种推广应用。
转基因动、植物技术的应用不仅会为人类解决吃饭问题，也会对医药事业产生影响。利用转基因动、植物作为生物反应器是21世纪发展的趋势。如将某些药用蛋白质基因转移到奶牛中，其乳汁就含有该蛋白质，这不但成本低，而且产量高。用动、植物作为生物反应器生产的重要物质有：α—栝楼素、血管紧张肽转化酶抑制剂、抗体、细菌和病毒的抗原、脑菲肽、表皮生长因子、促红细胞生成素、人生长激素、人血清蛋白、干扰素及水蛭素等。将人的基因转移到猪中，猪不仅能生产人体白蛋白，而且其器官可供人类的器官移植。随着生物技术的飞速发展，越来越多的医药物质或新药通过生物反应器制造和生产。
3 海洋生物技术
据美国国家海洋及大气局(NOAA)估计，全球海产品的捕捞极限在1.0～1.5亿吨之间。近年来，由于全世界的捕捞活动急剧上升，捕捞量已达极限。因此，海洋养殖业利用生物技术提高产量已具有重要意义，将决定生产周期短的基因转移到生产周期长的鱼、虾中，得到生产周期短的鱼、虾新品种，这样，年产量会大大提高。又将鱼生长激素基因及抗冻蛋白基因转移到鱼中，培育出的新品系不仅生长快，且抗病能力强。生物技术的应用不但促进了海养殖业，也对保护海洋生物起到积极作用。
海洋生物种类繁多，它们的生活环境与陆地生物不同，海洋生物都处在高盐、低温和高压环境中，生存条件十分恶劣，因此，海洋生物有很强的再生能力、防御能力和认识能力，这些独特的功能与它们体内的成分有关，这些成分具有抗癌、抗病毒、抗衰老作用。如从海鞘中提取的海鞘素β(Didemnimβ)具有抑制白血病细胞生长、治疗白血病的作用，从兰绿藻中分离到的糖脂具有抗HIV－1作用。目前，已发现的海洋天然产物和生物活性物质已有数千种。随着对海洋生物进一步研究，更多有用的物质将被发现。至此，利用生物技术提取及制造这物质用于人类，已是21世纪的重要课题。
4 环境保护生物技术
环境污染将破坏人类赖以生存的生态环境，对人类的健康及生命构成威胁。在高度工业化的今天，其生产排放的废弃物及人类生活中的垃圾共同构成了主要污染源，这些污染物对大气、水域、土地的侵袭，破坏了地球的生态环境。如何处理这些工业废物及生活垃圾，就成了环保的重要课题，现代科学发挥生物技术特别是微生物技术的优势，有计划、有针对性地对不同类型废弃物进行有效治理，按利用→回收→再生产→再利用，不断循环使之资源化，变废为宝，实践证明是可行的。用特定微生物分解污染环境的石油物，用生物技术手段构建含有“自杀基因”的微生物，不仅能分解环境中的有害物质如甲苯、二甲苯等，而且当其完成自己的使命后，“自杀基因”就使微生物自我毁灭，这种有用的微生物不会对人类及环境再次造成危害。另一方面，人类对能源、资源的利用也要合理化，无污染地利用。这样，到21世纪，我们生活的环境将变得更好。
海洋也是人类赖以生存的地方，保护海洋是为了更好地利用海洋资源。随着沿海地区经济发展，海洋污染日益严重。因此，应用生物工程手段将能富集重金属和降解海洋石油的基因工程菌和基因工程藻类构建及培养出来，应用于海洋保护。另外，海养殖业中遇到的病虫害，也需利用生物工程手段预防、治疗，这样，不但提高海产品产量，也防止病原微生物传入人体，对人类的健康构成威胁。
5 其它方面的生物技术
生物技术的应用日益深广，不但对医学、农业造成影响，也对工业生产产生影响，生物冶金技术、生物信息工程的出现充分说明了这一点。预计，到21世纪，生物工程的发展，生物技术的应用将渗透到各领域各行各业。各种动态表明，世界生物技术将迎来一个快速发展的新时代。