我們知道，菸草中含有的尼古丁是人類健康的殺手。但你聽說過將菸草改造成可以生產醫用蛋白的植物這一說法嗎？其實，人們只要將能夠生產藥物蛋白的基因導入菸草中，菸草，就可以變成批量生產藥物蛋白的工廠；當我們將這些蛋白質從菸草的葉片中提取出來，經純化製成藥物時，人類健康的殺手菸草，就變成了人類健康的「保護神」。
這樣的奇思妙想,如今已不是天方夜譚式的神話,而是20世紀70年代初興起的高新科技一基因工程帶給人類的福音。讓我們一起來關注基因工程的由來,以及它的迅猛發展吧! 基因工程是指按照人們的願望，進行嚴格的設計，並通過體外DNA重組和轉基因等技術，賦予生物以新的遺傳特性，從而創造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品。
由於基因工程是在DNA分子水平上進行設計和施工的，因此又做DMA重組技術。
基因工程是在生物化學、分子生物學和微生物學等學科的基礎上發展起來的，正是這些學科的基礎理論和相關技術的發展催生了基因工程。
20世紀中葉，基礎理論取得了重大突破DNA是遺傳物質的證明194年，艾弗裡(O. Avery)等人通過不同類型肺炎雙球茵的轉化實驗，不僅證明了生物的遺傳物質是DNA,還證明了DNA可以從一種生物個體轉移到另一種生物個體。艾弗裡等人的工作可以說是基因工程的先導。
●DNA雙螺凝結構和中心法則的確立1953年，沃森(J.D. Watson)和克裡克(F. Crick)建立了DNA雙螺旋結構模型。1958年，梅塞爾松(M. Meselson)和斯塔爾(F. Stahl)用實驗證明DNA的半保留複製。隨後不久確立的中心法則，解開了DNA複製、轉錄和翻譯過程之謎，闡明了遺傳信息流動的方向。
遺傳密碼的破譯1963年，尼倫伯格(M.W. Nirenberg)和馬太(H. Matthaei)破譯編碼氪基酸的遺傳密碼。1966年，霍拉納(H.G. Khorana)用實驗證實了尼倫伯格提出的遺傳密碼的存在。這些成果不僅使人們認識到，自然界中從微生物到人類共用一套遺傳密碼，而且為基因的分離和合成等提供了理論依據。
技術發明使基因工程的實施成為可能
基因轉移載體的發現1967年，羅思(T.F.Roth)和赫林斯基(D.R. Helinski)發現細菌擬核DNA之外的質粒有自我複製能力，並可以在細菌細胞間轉移，這一發現為基因轉移找到了一種運載工具。
エ具酶的發現1970年，阿爾伯(W. Arber)、內森斯(D. Nathans)、史密斯(H.C. Smith)在細菌中發現了第一個限制性內切酶(簡稱限制酶)後，20世紀70年代初相繼發現了多種限制酶和接酶，以及逆轉錄酶，這些發現為DNA的切割、連接以及功能基因的獲得創造了條件。
DNA合成和測序技術的發明自1965年，桑格(F. Sanger)發明基酸序列分析技術後，1977年，科學家又發明了DNA序列分析的方法，為基因序列圖的繪製提供了可能，之後，DNA合成儀的問世又為引物、探針和小分子量DNA基因的獲得提供了方便。DNA體外重組的實現 1972年伯格( P. Berg)首先在體外進行了DNA改造的研究，成功地構建了第一個體外重組DNA分子。重組D從表達實礆的成功1973年，博耶(H. Boyer)和科思(S. Cohen)選用僅含單一 ECORI酶切位點的載體質柱pSC101,使之與非洲爪蟾核糖體蛋白基因的DNA片段重組。重組的DNA轉入大腸杆茵DNA中，轉錄出相應mRNA。這個實驗證明了質粒不僅可以作為基因工程的載體，重組DNA還可以進入受體細胞，外源基因可以在原核細胞中成功表達，並實現物種之間的基因交流。至此，基因工程正式問世。
第一例轉基因動駒問世1980年，科學家首次通過顯微注射培育出世界上第一個轉基因小鼠。1983年，科學家又採用農桿菌轉化法，培育出世界上第一例轉基因菸草。此後，基因工程進入了迅速發展階段。PCR技術的發明基因工程問世後，1988年由穆裡斯(K. Mullis)發明的PCR技術，使基因工程技術得到了進一步發展和完善。上述僅是簡要提及基礎理論的突破和技術的創新。有些你已經學習過，更多的將在本專題中展開。科學提供對自然界的說明，技術將科學原理轉化為工藝和產品，從而造福於人類。科學、技術、社會的互動，不斷調整著人類與自然界的關係，推動著文明的進展。