第1章 生物工程時代
在我們周圍的世界裏，可以看到各種各樣的生物，有生機蓬勃的綠色植物，活蹦亂跳的動物，還有用眼睛看不見的無數微生物。地球上的各種生物，包括我們人類本身在內，都是大自然的""寵兒""。
據考證，今天生存在地球上的生物僅僅是地球形成後的幾十億年中形成的一小部分，大部分生物都在地球的變遷中滅絕了。例如，在1億年前稱霸全球的恐龍，在白堊紀的後期退出地球這個大舞台，與此同時，海洋中大量的浮遊生物也相繼滅絕。在生物進化史上，我們常常發現一些生物消滅了，另一些更有競爭力的生物出現了。它們演出許許多多蔚為大觀的場麵。最富有活力的演員要算是我們人類。人類在出現之後，很快就主宰世界。一般認為，人類的曆史不會超過1千萬年。然而，就是這位最年輕的成員卻進化成萬物之靈，統治著整個生物界。隻有人，不僅僅學會認識生物，利用生物，而且正在改造生物，創造生物。不是嗎，在遠古時代，人們隻能以采摘野果、捕獲動物為生，後來學會種植糧食和飼養動物。人從跟動物為伍到征服凶猛的動物，這中間要經過幾百萬年，甚至更長的時間。在跟大自然的搏擊中，跟生物的競爭中，人類終於獲得才能和智慧，由必然王國進入自由王國。這就迎來了生物工程時代的曙光。讓地球上的一切生物都為人類服務，讓我們來譜寫駕馭動物、植物和微生物的光輝篇章吧?
一、生物是怎樣出現的
生命是怎樣出現在我們這個可愛的地球上的，這就是人們通常所說的生命起源問題。生命出現之後，又是怎樣產生這麼多的生物物種呢?偉大的英國生物學家達爾文為此花了一生的精力，並寫了一本舉世矚目的《物種起源》，這就是進化論。
生命起源和生物進化是一個非常複雜的問題，想用幾句話就回答得很清楚很滿意，是相當困難的。長期來，圍繞這個命題爭論不休。不同世界觀的人對此有迥然不同的回答。關於生命起源的論述有許多，這裏僅選擇較有代表性的觀點作簡明介紹。
創世說基督教在聖經上說，天體天地以及各種各樣的生物，包括人類在內，都是由上帝在六天之內分別創造出來的。起初，上帝創造了天和地。地是空虛混沌的，淵而黑暗，到處是水，隻有上帝的靈運行在水麵上。上帝說，大地太黑暗了，要有光，於是就有光。光把大地照得通明。這是上帝第一天的作為。第二天，上帝造了空氣，空氣在水之上，以雲和雨的形態留在天上。第三天，上帝把天下的水彙集在一起，於是露出陸地。彙集水的地方變成海。第四天，上帝創造出太陽和月亮。白天由太陽發光，晚上由月亮發光。聖經中的亞當和夏娃有了太陽和月亮便可以定節氣。這一天，上帝又造了許許多多的星星。第五天，上帝創造水裏的魚，在天空會飛的鳥，並賦於它們繁殖的本領，使魚和鳥類越來越多。到了第六天，上帝造了各類牲畜、野獸和昆蟲等等，又按照自己的模樣，用土造了人，這就是亞當和夏娃。一直到第七天，上帝便休息了。現在相信創世說的人越來越少，因為生物科學的進步和發展，證明生物不是由上帝創造出來的。大量的化石材料說明，生物是不斷進化發展來的。
自然發生論在遠古時代，科學不發達，不可能研究生命的起源這樣一個重大問題。人們隻能根據表麵現象來推猜，認為地球上的一切生命(包括人在內)最早都是從非生命物質中突然產生出來的。在一些文明古國的文獻中，這種觀點屢見不鮮。例如，在我國古代就有""天地合氣萬物有生""，""腐草為螢""和""蟬固朽木所化也""等說法。在歐洲的古代有這樣的論述：""地球為孕育生物之慈母""，""由於太陽傳說中羊從樹上長出的溫暖，首先在最初的泥土裏發出泡狀的東西，接著從中形成魚一類動物。其中有的爬上陸地......形成陸生動物，人類也發生了。自然發生論主張生物是從非生物物質來的，這不是真正的科學，而是一種不符合實際情況的臆測。為什麼沒有生命的物質會變成有生命的物質呢?自然發生論的代表人物亞裏士多德的解說是，因為有一種叫""隱得來希""的作用。至於""隱得來希""是什麼，為什麼它有那麼大的活力，亞裏士多德無法解釋。最後他不得不認為這是神賜給的。自然發生論在歐洲產生很廣泛的影響，直到十七世紀英國出版的大百科全書中，仍然有關於""羊樹""的記載。說小羊可以從一種""羊樹""上生長出來。更荒唐的是，在1667年有一位醫生和科學家還開出一張製造小鼠的處方，當時居然還有人會相信。
生源論生源論由法國生物學家巴斯德所創立。他認為，生命隻能來自生命。他用實驗的方法證明：跟現存的各種生物一樣，渺小的微生物也是不能自然發生的。微生巴斯德像物隻能由散在空氣、土壤、水流和各種東西上的微生物孢子產生。巴斯德的實驗是這樣的：把肉汁注入到一個曲頸玻璃瓶中，用火把肉汁煮沸，殺死其中的微生物和微生物孢子。經過這樣處理後，瓶裏的肉汁就不會腐敗了。也就是說，曲頸瓶裏不可能產生微生物了。這是因為外麵的空氣流經曲頸時，混雜在空氣中的微生物或微生物孢子被清除了，它們沉澱在曲頸的底部，不能跟肉汁接觸。如果截斷曲頸，讓肉汁跟空氣接觸，不要多久，肉汁又會發臭，產生許多微生物。
巴斯德實驗這個實驗現在看來十分一般，也很簡單。但它首次證明微生物不是自然發生的。巴斯德據此否認地球上最初的生物是從非生命物質發展來的可能性，並斷言生物隻能由同類生物產生。然而，巴斯德不清楚地球上最初的生物又是從哪裏來的呢?
宇宙生命論地球上的生命來自其他天體，這一論點是德國科學家李比希等人提出來的。他們認為，""天體的大氣和旋轉著的星雲的大氣是生命形態的永恒的神殿，是生命胚種的永恒的繁育場。""至今，不少人仍然主張地球上最初的生命是來自宇宙空間。尤其在宇宙空間發現甲烷、乙醇、氨基酸等有機物質以後，這個論點又特別活躍起來。但是，要作出地球上的生命來自宇宙中其他天體的結論，至少到目前為止，科學根據尚不足。
生命地球起源說對於生命起源的問題，世界上絕大多數的科學家認為，生命是在地球上起源的，而且一經產生出來就沿著生物進化的道路向前發展。對此，恩格斯作出了科學的預見，他言簡意賅地指出：""生命是整個自然界原始地球的生命起源的結果。""""生命的起源必然是通過化學的途徑實現的""。恩格斯這一論斷是紮根在堅實而可靠的科學基礎上的。細胞生物進化史圖學說的誕生，特別是達爾文的進化論告訴我們，地球上形形色色的生物，包括人類在內，都是由單細胞生物逐漸演化發展而來的。在十九世紀用化學合成的辦法得到尿素以後，無機界和有機界之間的鴻溝可以說是被填平了。跟恩格斯同時代的不少科學家也對生命起源作出各種解釋，如海克爾、凱庫勒、卡爾·肖萊馬等人。海克爾認為地球發展到一定階段，有機體必然由無生命物質產生。凱庫勒提出了活體造形元素的巨大分子概念。肖萊馬論述了由有機物合成蛋白質並進而向生命領域的飛躍過程，並明確指出生命之謎隻有靠蛋白質化合物的合成才能解開。