科學怪魚是什么？基因編輯改造魚類的原理與應用

一般所說的“科學怪魚”，通常是指經由現代生物技術，尤其是那基因編輯手段改造而成的魚類。它們可不是恐怖故事里虛構的怪物，而是在科學實驗室里頭誕生出來的產物，其目的在于解決諸如食物供應方面、疾病研究方面或者環境保護方面等實際存在的問題。這些魚類的現身，意味著人類在對生命形態進行干預這一能力上又一次實現了飛躍。

科學怪魚是怎么創造出來的

通過基因編輯來創造一條“科學怪魚”的核心技術，當前最常用的用以實現此技術的工具是-Cas9系統。科學家要先明確目標基因，像是控制生長速度的基因，或是控制抗病性的基因，又或是控制發光特性的基因。接著，設計一段向導RNA，憑借它引導Cas9酶精確地于特定位點切割DNA ，就在該特定位置進行基因序列的插入，或者刪除，又或者修改。

以生長速度快的三文魚作為實例，研究人員把太平洋奇努克三文魚的生長激素基因跟大洋鱈魚的抗凍蛋白基因啟動子相連接，然后轉入到大西洋三文魚身體里面。這樣的改造致使三文魚能夠一整年持續不斷地分泌生長激素科學怪魚，進而讓生長周期縮短了差不多一半。整個的這個過程是在細胞或者胚胎階段達成的，經過好多代的篩選，才能夠獲取到性狀穩定的品系。

科學怪魚有哪些實際應用

最為直接的應用之處在于水產養殖業，比如說上述所提到的轉基因三文魚，能夠極為顯著地削減養殖所需成本以及時間，還能提高蛋白質產出的效率。除此之外，科學家們正在進行嘗試，去培育那種抵抗特定病毒的羅非魚、抗擊有著抵御低氧能力的鯉魚，以此來應對逐步趨于嚴峻的養殖環境所帶給的挑戰以及病患危害威脅。

地處科研跟醫藥范疇之內，“奇奇特特的怪魚”起著關鍵的模型作用。斑馬魚鑒于其胚胎呈現透明狀態，基因和人類具備較高相似度，常常被應用于基因編輯，去模擬人類的遺傳疾病情形，測試新型藥物的毒性狀況，或者研究器官發育的機制。已然發光的轉基因斑馬魚還能夠被用于實時監測環境污染物所產生的生物效應。

科學怪魚對生態環境有什么影響

爭議焦點在于潛在生態風險，要是轉基因魚跑到自然水域里，則有可能跟野生近親進行雜交，進而致使外源基因擴散開來，使得野生種群的遺傳結構發生改變，比如說生長快速的轉基因魚要是在野外競爭當中占據上風，就可能把原有食物鏈給破壞掉，擠壓本地物種的生存空間。

所以呀，嚴謹細密的生物安全評估和物理防控舉措乃必不可少之物。當下之時，獲得批準的商業化轉基因三文魚都是在陸地基礎封閉循環系統當中去養殖的，并且被設計成為三倍體不育雌魚這種形態，從根源之處去杜絕它繁殖的可能性。任何一種此類技術的運用情況，全都是一定要在收獲益處與潛在風險之間獲取經受過審慎考量的平衡。

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Tags：科學怪魚 基因編輯 水產養殖 生態環境 生物安全