為什麼說「轉基因」與「雜交」一樣？

01-07

2000年，轉基因藝術家Eduardo Kac因為創造了白化病兔子Alba而聞名於世。由於被添加了一種熒光水母的DNA，Alba的皮毛能夠在黑夜中發出綠光。2003年，Kac開始了一個耗時6年的項目，將他自己的基因與一種粉色矮牽牛花的基因組合到一起。明尼蘇達州植物生物學家Neil Olszewski使用一種能影響植物基因表達的細菌，將這些基因組合到了一起。這樣Edunia就出生了，部分是Eduardo，部分是矮牽牛花。

不是很懂，兔子與熒光水母能否雜交？人類和矮牽牛花呢？
11月29日編輯
提這個問題主要是幫助一些人明白轉基因技術與雜交不同。在轉基因食品是否安全的話題上，一些支持轉基因的人自以為站在了科學的一方，但他們卻口口聲聲的說轉基因技術跟雜交水稻所採用的是一個技術，一面以自己更「科學」而自以為優越，另一面卻說著一些不科學的話

我想大概沒有人覺得「轉基因技術」和「雜交技術」是同一種東西。

說這話的人想表達的，應該是「轉基因技術」和「雜交技術」在原理，過程和效果上有相同之處，也就是，在某些方面而言，「「轉基因」與「雜交」一樣」。

既然是題主是軟體工程師。

那麼就用計算機的概念。

英語是一種語言，

漢語是一種語言。

但是在計算機上，他們都是先用0101的計算機語言來生成的。

雜交是一種育種方式。他是通過兩種物種雜交，來促使其子代帶有兩種物種的基因，在優勢（人類認為符合人類利益的優勢）組合下產生的子代，被篩選出來種植繁育。

假設A物種帶有abcd基因，B物種帶有efgh基因，那麼子代帶有的就是abcdefg中的任意可能的組合方式。

底層語言來說，雜交是一種不定向的基因改變。

轉基因是一種育種方式。他是通過將A物種的基因，通過技術手段，讓B物種擁有，從而產生優勢（人類認為符合人類利益的優勢），進而種植繁育。

假設A物種帶有abcd基因，B物種帶有efgh基因，a基因是人類認為有用的，那麼子代帶有的就是aefgh(其中efgh也可以通過基因敲除的方式去除）。

底層語言來說，轉基因是一種定向的基因改變。

也就是說，你改變計算機語言010101的排列，最後得到的話語意思是一樣的，無論你是最後翻譯成漢語還是英語。而這中間，你是通過什麼手段改變的。無關緊要。

兔子與熒光水母，人類和矮牽牛花都不能雜交。無論是這則中文報導還是英文原文中，都沒有涉及具體細節，所以很難判斷具體的操作手法。但實現這兩個例子最簡單的辦法都是轉基因技術，雜交則無法做到。如你所說，不同物種間，尤其是遠緣物種，由於生殖隔離，無法實現雜交。

綠色熒光蛋白是生物界一個重要發現。在很多模式生物內都能成功表達，從真核到原核，從動物到植物。這個基因最初來自水母，但現在實驗室中使用的版本一般都是經過優化的，通過某些突變獲得更強的螢光信號或者改變吸收和發射譜（直觀地說就是改變顏色）。引入綠色熒光蛋白的表達並不複雜，使用目標生物體內有效的啟動子組合綠色熒光蛋白的編碼序列插入基因組就可以了，最基本的表達元件就足夠。

第二個例子，在花里表達人的基因是一項噱頭大於實際意義的嘗試。英文原文中提到這個藝術家覺得來自他血細胞中的基因在花的紅色脈絡中表達，好像他的血液在花里流動一樣。這種浪漫的詩意來自一個誤讀，就是矮牽牛花的脈本來就是紅色的……他的基因可能的確有表達（誰知道呢，這又沒有文獻支持，而且沒有選擇壓力的情況下被破壞了也沒人知道……選擇標記基因應該有表達……），本身的設計也是與上面綠色熒光蛋白的表達類似，用花脈特異的啟動子攜帶這位藝術家的基因片段（使用了個人標記性的抗體基因的部分片段，具有極強的個體特異性），至於怎麼篩選和確保這位藝術家基因的表達就不得而知了。

這個問題好像是應最近某些人一直在嘗試混淆雜交和轉基因的概念而生的。雖然不明白有什麼意義，但還是就這個問題簡單再說說好了。

轉基因這個詞大概來自transgene。詞根trans來自拉丁文，意為來自外面的或異側的，在英文中使用非常廣泛，很多含有類似轉移意思的詞有這個詞根。轉基因本身就帶有「轉入外源基因」的意思。遺傳學中還有另一個帶有這個詞根的術語叫trans acting element，中文被譯作反式作用因子，實際上是類似的意思，是指該因子可以影響自身以外其它因子（這些概念是在基因的概念產生前發展出來的，所以在現代分子遺傳學的環境下可能反而不太好理解）。

在應用中，目前可以檢索到的轉基因作物似乎都帶有外源基因。某些使用了RNAi技術抑制內源基因的表達，但這種方法本身也是依賴引入外源DNA，而不是在基因原位進行編輯，依然符合轉基因的概念。

而雜交在應用中一般是同物種的不同品系或近緣異物種雜交。特例可能存在，但絕大多數情況下不存在遠緣物種的雜交。生殖隔離只是個籠統的原因，產生無法生育的個體也屬於生殖隔離，但遠緣雜交絕大多數情況連無法生育的個體都無法產生。雜交育種的目的是優化性狀，在擁有不同性狀庫的基礎上通過組合達到目的，其遺傳學基礎是不同基因的各種等位基因的組合（因為中文翻譯和早期遺傳學概念的不精確，使這個過程用中文描述的歧義非常大）。即使通過誘變的方式增加等位基因的數量，基因本身的數量沒變，依然是該物種本身的內源基因。

與transgene相對，有一個使用頻率並不高的概念叫cisgenesis，被譯作同源轉基因。實際上重複使用「轉基因」這個詞本身已經混淆了這個概念。這個概念就是指使用內源，而不是外源基因來對植物進行修飾。雜交和誘變應該可以歸為這一類。從概念上就是和轉基因相反的。

這裡還要解釋一點的是，內源基因是可以操作的。基因的敲入和敲除都是針對內源基因的定點操作。與轉基因的區別最大區別在於轉基因引入的片段會隨機插入基因組的任意位置（但是有偏向性的，不是所有位置的幾率都是均勻分布），而敲入和敲除的基礎是同源重組（酵母遺傳學中也使用定點插入）。由於傳統方法中敲入敲除的方法繁瑣，效率低，成本高（時間和經濟）。更重要的是，一般的經濟作物已經有內源基因的等位基因庫存，因此除非有特別的理由，進行原位操作是不划算的。但需要指出的是，隨著技術的進步，定點操作的成本和效率已經產生了革命性的突破，未來是否會產生針對原位操作的作物很難預測。目前已批准的作物中似乎沒有這樣的案例存在。

首先，學完高中生物就不會這麼說。

雜交與轉基因不一樣，但是其總體目的是相同的，那就是人為改造生物的基因，從而改變生物的性狀，其應用主要在育種方面。

然後，兩者在技術上的區別在於，雜交是把兩個不同性狀(品種)的同種生物交配，他們的基因隨機混合，然後通過從後代中選育出優良品種。這個過程，有點像搖骰子，你可能得到大點，也可能搖出小點。對基因的改變是模糊的，目的是不明確的。

因為有生殖隔離的存在，不同物種間自然雜交比較困難，相對來說，動物幾乎不可能，植物卻相對容易，很多植物可以跨種甚至屬雜交。但總體來看，都是親緣關係近的生物雜交，所以雖然雜交結果事先難以預料，但因為他們相互間大多數基因是一樣的，所以育出的新品種不大可能有危害，但也不可能大幅度地改變和提升產量和品質。

轉基因是先選出一種或多種已經證明有用的基因，比如殺蟲，抗病等，然後轉入到合適的受體中，從而直接培育出新品種。這就像做手術，哪裡需要點哪裡。對基因的改造是定向的，目的是明確的。

轉基因最大的優勢，就是克服了生殖隔離，讓任何生物的基因都能結合，從而大大提高了新品種的育種上限。可以說，這就是一種究極進化的雜交技術。

討論轉基因安全性的時候，很多人會說，因為轉基因目的是明確的，所以比糊裡糊塗的雜交安全性高。

這一點的表述其實是有問題的。轉基因的目的是明確的，如果明確是為了有利，出問題的可能是不大的。但如果製造的時候就是朝著生物武器的方向製造的，那就一定會是有害的。

雜交可能無意間製造有害(當然，沒聽說過)，轉基因真的發生危險，很大程度上是故意的。

所以，考察轉基因安全問題，更多的是一個信任問題，民眾不太信任科學家，認為科學家會害他們。

最後，是否選擇轉基因並不是一個安全與否的問題，而應該是一個經濟問題，是一個值得與否的問題。轉基因是有危險的，但是他也有好處。

傳統雜交能為我們的農業提供的價值已經快要被榨乾了，已經好些年沒有非常優良的雜交品種出現了。

想要繼續提高糧食產量，養活更多的人，那就只能發展轉基因了。這是我們必須面對的問題，要發展，還是要安穩？

問為什麼之前，先要確定是與否。

不特意強調前提條件的情況下，應該說轉基因與雜交【不一樣】。如果要說它們【一樣】，需要指出前提條件。

問題一：【A與B一樣】嗎？

1.什麼是A；

2.什麼是B；

3.滿足什麼條件算【一樣】；

4.認為【一樣】的目的是什麼、認為【不一樣】的目的是什麼；

表面上，對問題一的爭論通常總會圍繞前三個點進行。

表面以下（對於預設立場的人），第4點則會是他們為什麼要參與爭論、以及怎樣去爭論的主要原因。

隨著默認的前提條件不同，

【同卵雙胞胎】也可以認為不一樣；

【貓和狗】也可以認為一樣。

陸續會有若干人物來進行精彩表演……

拿軟體的東西來打比方，染色體就好比文件夾，而基因就是文件夾里的文件。有生育功能的生物，染色體一般是成對出現的，稱之為同源染色體。在成對的染色體里相同位置的兩份基因，稱之為等位基因。

當生物繁衍的時候，父親和母親每個各把自己同源染色體里的一份傳給子代，對應的，對於子代的每對同源染色體，其等位基因，一份是來自於父親，一份是來自於母親。

打個比方，如果該種生物有四個染色體，父親的染色體為Aa, Bb, Cc, Dd, 母親的對應染色體為Rr, Ss, Tt, Uu. 那麼子代的染色體的組合就是Ww, Xx, Yy, Zz。其中W是（A,a) 里的基因片段組合，w是(R,r)里的基因片段的組合，其他依次類推。在自然界，一般狀況下，不同的染色體之間的基因是不會瞎配的。

【11/30/2016補充說明：

在四分體時期，同源染色體之間的等位基因會發生交叉，所以子代的配子不是簡單的從兩個染色體裡面二選一，而是對不同的基因片段做排列組合。以上面的第一對染色體為例，上面有甲乙丙丁四個基因，那麼如果說一個染色體上的基因是甲1 乙1 丙1 ，另外一個是甲2 乙2 丙2 ，那麼子代的配子可以是諸如甲1 乙2 丙1 ，甲2 乙1 丙1 ，甲2 乙2 丙1 這樣的排列組合。

】

雜交就是在染色體這個粒度上的基因交流。一般來說，父代和母代的染色體數目不能差的太多，否則就會有生殖隔離。比如驢和馬染色體數目差個2對，還可以勉強生孩子。人和貓就沒法雜交了。

【11/30/2016補充說明：

回帖中有人提到了朱培坤研究的豌豆和玉米的雜交。這個在自然界是很難發生的，是人工干預後的結果。其原理是把細胞壁打破，然後以染色體為載體把外源基因載入。在某種意義上，這種方式重新定義了雜交。

】

現有的轉基因，是直接對文件（基因）動手。把某個文件（基因）修改成自己要改的樣子。或是把某個覺得好的文件直接拿過來。聽起來是不是比雜交強大很多？但是現在的技術有個問題，就是改的時候，不光光自己要改的文件會被改掉，自己不想改的也會被改掉，就跟霰彈槍一樣。如果改的好呢，就是系統運行起來又漂亮又快。但是如果被改的文件是自己不清楚功能的地方呢，什麼時候系統崩潰也是有可能的。那麼現有技術是怎麼看改的算不算好呢，就是改完了，如果跑上一個禮拜沒問題，就認為沒問題了。大家開始裝百度全家桶的時候，或者360的時候，是不是也覺得系統乾淨了很多呢？

【11/30/2016補充說明：

在現有技術下，雜交，轉基因是在基因編輯的光譜上處於不同位置的基因編輯技術，在未來，隨著技術的發展，兩者在重新定義的情況下，會發生領域重疊的現象。但是，就目前而言，是不能把兩者混為一談的。兩者的技術手法，實現的目標，都是很不相同的。

雜交和轉基因在安全上，都不是自然而然就能保證安全的。相同的一點在於，如果對於表達的性狀沒有全面和細緻的評估，就有有風險存在。不同的地方在於，轉基因引入的外源性基因片段的基因水平轉移的可能性。現有的理論是認為水平轉移的風險是很小的。但是對於miRNA機制的進一步研究會不會推翻這種認識，還需要更長久的研究來得到一個可信的結論。

】

轉基因技術是雜交技術的補充和擴展，為什麼這麼講，大家都知道的是，轉基因技術可以打破物種間生殖隔離，進行基因信息的交流，而雜交技術沒辦法做到這點。從這方面講，轉基因技術為物種提供了更為廣闊的基因資源。而轉基因技術也有自限性，比如有些物種無法進行轉基因，同一物種不同品種有的容易進行轉基因，有的很難進行轉基因。轉了目的基因之後，後期育種還是要通過雜交進行。所以這也就是有些人常講的，轉基因技術與雜交技術是一樣的。我是這麼理解的，歡迎大家一起討論。

自然受孕和試管嬰兒是一個技術嗎？

它們的目的有本質區別嗎？

如果胡說八道，什麼都是一樣的。先問是不是，再問為什麼。