Monday, July 3, 2017

DNA生物科技讲座


林意晴(初三爱)洪欣玲(高三理仁)报道

        4月20日(星期四)下午3时15分,升学与国际事务处于科技大楼协作学习室举行一场名为“DNA生物科技”的讲座,主讲人是来自香港理工大学应用生物及化学科技系(Department of Applied Biology and Chemical Technology)的专任导师——张菁薇博士,共吸引32位学生出席聆听。

        首先,升学与国际事务处李辉祥主任向同学们抛出一个简单的问题作为开场白:“在我们日常生活中,有哪些东西与DNA有关?”。同学们纷纷提出看法,如:洗衣粉、食品(转基因食品)等。接着,张菁薇博士登场导入正题,以英语展开演讲。张博士展示了自己带来的一些小物件,如:水瓶、笔电散热板以及眼镜布等,并表示这些小礼物将作为接下来演讲过程中问答活动的奖品。

        一开始,张博士为大家展示一张照片,照片中只见几个猪鼻子和猪蹄在黑暗中散发青黄色的光芒。张博士解释道:“这是将水母体内的荧光基因转移并植入到猪的体内,已相继培育出会发光的猪,这是人类生物科技的一大里程碑。”

        生物科技(也称生物技术),指的便是利用生物体来生产有用的物质或改良生物的特性,以降低成本及创新物种的科学技术。在好几千年前,人类已经懂得利用生物体来生成我们所需要的产物,譬如:利用发酵技术酿酒和做面包。近代的生物科技技术,以基因重组技术为基石,着重在认识和控制基因材料、修改特殊基因及基因转移。其中,转基因(transgene), 是一组使用生物技术直接操纵有机体基因组、用于改变细胞的遗传物质的技术,包括了同一物种或者跨越物种的转移。

        至此,张博士提出第一个问题:“Gene(基因)和DNA(脱氧核糖核酸)有何不同?”。或许是因为有奖励,同学们积极地发表看法。基因是一组携带有遗传信息的DNA序列。实际上,我们的基因中,只有约8.2%具功能效益,其余的皆没有用处。我们身体里的每个细胞中的DNA足有2米长,而它是怎么被“打包”进入只有微米长的细胞里呢?

        张博士为大家解答:“DNA原本就是双股螺旋的结构,若再进一步的扭转它成为螺旋形,便形成超螺旋结构。人们将DNA从细胞中萃取出来的时候,DNA便是以这种超螺旋的形态示人。”

        回到“基因重组”这项课题。首先,张博士为大家厘清基因重组的概念——将两种不同来源的DNA连接并组合起来,从而生成一个新的DNA分子。她说,现今的基因重组技术中,细菌成了各个实验室的“常客”。为了与实验室中已有的基因(目的基因)一起使用,生物学家们常使用细菌质粒(大多数细菌如大肠杆菌拥有的染色体外自我复制的环状DNA)。组合的过程中,首先要用特定的限制性内切酶切割质粒,使质粒出现一个缺口,露出黏性末端。然后用同一种限制性内切酶切断目的基因,使其产生相同的黏性末端。将切下的目的基因片段插入质粒的切口处,两个黏性末端吻合在一起,便形成了重组DNA分子。我们体内的胰岛素基因就是通过这种方法与大肠杆菌中的质粒DNA分子结合,从而形成人工胰岛素。

        接下来,张博士再度抛出提问:“世界上第一个经FDA(美国食品药品监督管理局)认证的转基因动物是什么?”由于问题较简单,在场的大部分同学高呼答案——三文鱼!据报告显示,转基因三文鱼不仅比起非转基因三文鱼的长势快了一倍之余,其使用安全性、营养价值性以及营养结构上也并无差别。这何尝不是人类在生物科技技术方面的一大突破呢?除此之外,“黄金米”也是透过基因转植的方式制成,目的是为了帮助世界各地贫户在饮食上缺乏维生素A的情况。然而,由于黄金米受限于生物安全法规及部分反对基因改造等问题,欲达到推广甚至普及仍有好一段路要走。



        讲座渐步入尾声,张博士与大家分享“基因疗法”的知识。基因疗法指的是利用分子生物学方法将目的基因导入患者体内,使之达成目的基因产物,从而使疾病得到治疗。这项技术目前正在尝试用于治疗SCID(严重免疫缺陷综合症)患者,虽然并未算是取得重大突破,然而,时至今日也已有好几宗的成功例子。其基本原理是用已经被驯化了的病毒携带健康的基因,植入病人的细胞里,以此去修补本身有缺陷的基因。张博士指出,这种治疗方法的风险在于,SCID患者在植入了带有健康基因的病毒后,极有可能因为免疫功能突然过盛,产生各种副作用,如白血病,从而导致死亡。

        最后,张博士将剩余的小礼物送给积极提问与发言的同学作为奖励。李辉祥主任也呼吁同学们有任何问题,可以趁此机会向张博士请教。这场讲座规模虽小,但在场的同学都受益匪浅。
有更深层的了解
高伟洋(高三理孝)
        参与此次讲座是因为想对香港大学有基本的认识。基于高中对生物的一定了解,讲座使我对转基因食物和转基因带给人类的好处有了更深层的了解。主讲人的知识十分丰富,能精确、清楚地表达自身看法, 对于时事也有一定的掌握,令人敬佩。我希望往后能透过类似讲座,更进一步了解相关大学的资讯、学习环境和课程等。

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