转基因动物与畜牧生产

　　一、什么是转基因动物？

　　转基因动物是指通过基因工程技术构建重组基因载体，并将重组基因转入动物受精卵或体细胞，获得的一类染色体基因组中整合有外源基因并能稳定遗传给后代的动物。

　　转基因动物目前主要应用于制作人类疾病或特定基因动物模型，制作转基因动物生物反应器生产重要的人类医用蛋白质以及培育转基因动物新品种来提高畜禽动物抗病能力，改善畜禽产品成分，改良畜禽生产性状。果蝇时代间隔短，实验成本低，是重要的转基因动物模型，常常用于研究特定基因的功能。转基因小鼠是重要的模式动物，目前已经产生的转基因小鼠品系1 500种以上，用于研究特定基因表达增加或减少，对小鼠发育的影响。1999年加拿大圭尔夫大学科学家研制出转基因环保猪，其粪便中植酸磷的排放量降低了30%～77.7%。2010年加拿大政府宣布环保猪符合加拿大环境保护法的要求，可以释放到民间进行扩大繁殖。

　　二、动物转基因技术的优势及战略意义

　　转基因技术打破了不同生物物种间的界限，可将外源基因直接导入动物个体中，获得新的育种材料，然后通过常规育种选育，可大大加快农业动物新品种的培育速度。转基因动物新品种的培育，不仅可以大大提高动物的生长速度、饲料转化率，改善畜产品（奶、肉、毛）品质，增强动物的抗病能力，降低生产成本，而且还可作为生物反应器生产昂贵的药物，提升人类的健康水平和畜牧业的经济效益。因此，动物转基因技术是对一个国家的社会、经济发展具有重大影响的战略高新技术。

　　通过转基因动物作为生物反应器进行制药具有其他技术无与伦比的优势：

　　一是产量大、活性高。以动物乳腺为例，它是高效的蛋白质合成器官，一头优良的奶牛一年可以产奶10 000千克以上，奶中蛋白质含量占总重量的3%，折合全年可产纯蛋白300多千克；即使个体较小的奶羊，一年也能生产20千克纯蛋白。因此，通过基因工程技术把奶牛或奶羊生产蛋白质能力的10%，改变成生产医用蛋白等目标产品，十几头高表达的牛乳腺生物反应器或几十只羊乳腺生物反应器的产量就可以满足全世界对某种药用蛋白质的需求。动物乳腺生物反应器可以生产结构复杂和分子量大的蛋白，而且生产的重组蛋白药物生理活性好，与人同源性高，非常接近天然产品。

　　二是成本低、周期短。由于动物乳腺生物反应器生产重组蛋白不需要昂贵的生产设备（如发酵罐），动物饲养和繁殖成本都比较低。国外经济学家曾算过一笔账，若用其他生产工艺（如哺乳动物细胞培养方法）生产1克药物蛋白质，成本为800～5 000美元，而利用转基因动物只需0.02～0.5美元。目前一种新药由研制开发到上市，需15～20年，转基因动、植物制药则可缩短到8～10年。

　　三是不耗能、无污染。该技术基本上为一畜牧业过程，虽饲养环境要求特别洁净，但仍是给牛、羊草料，由牛、羊奶中提取药品，因此蛋白生产过程不需昂贵设备，不消耗能源，不会产生工业废料，也不会对环境产生污染。因此，动物乳腺生物反应器制药技术是一种可持续发展的新型生物制药技术，也是国内外政府和企业的研究和开发热点。

　　动物转基因技术目前尚无让农民获得收益的具体事例，但将给农民带来的好处是不言而喻的。如果转基因动物新品种培育成功，农民可以减少饲料和兽药的用量，降低粪便和排泄物对环境的污染，提高产品的售价，且不用担心传染病流行带来的毁灭性打击。因此，动物转基因技术在给农民带来收益的同时，还能产生巨大的社会经济效益。