第三章
即產蠶絲又吐“蛛絲”的“微型工廠”
蠶絲，是生產絲綢的原料。要大量生產絲綢，無不受養蠶業及蠶絲的製約。
於是，科技工作者大膽地提出設想：讓細菌來生產蠶絲該多好啊!
當然，要實現設想並非易事，這需要高科技來“導航”。
它的原理是：把蠶的脫氧核糖核酸的分子分離出來，“剪切”下製造出絲蛋白“基因”來，再從細菌的細胞裏提取一種叫做“質粒”的脫氧核糖核酸分子，把它和“剪切”下來的基因拚接在一起，再接到細菌的細胞裏去。這樣，細菌便可以生產出蠶絲來。
說起來簡單，做起來可不是一般的難。
這是因為脫氧核糖核酸的分子非常小，要用電子顯微鏡才能看到它的’尊容”。要把它鏈上的製造絲蛋白的“基因”“剪切”下來，當然不能用普通的剪刀，而要用一種“限製性核酸內切酶”。這是一種蛋白質，它有著特殊的本領，能識別脫氧核糖核酸分子上特定的位點，並把它分成長短不一的片段。
細菌細胞內有一種叫做“質粒”的脫氧核糖核酸分子，也需要同樣的“剪刀”來剪，才能使兩個“剪口”完全吻合。
為了使它們連接得更加牢固，還需要請連接酶來幫助把接縫抹掉。
借助於高科技手段，經過一番“高難度”動作，將細菌進行“脫胎換骨”，細菌就會像蠶那樣合成絲蛋白，具備了生產絲的本領。這真是人間奇跡!
不僅如此，聰明的科技工作者又進一步研究試驗，別開生麵地使細菌生產了一種具有重要經濟價值的“蛛絲”來。
這種絲線是由一種叫“金蜘蛛”的蜘蛛生產的，它的絲具有令人難以置信的強度和硬度，將萬分之一毫米直徑的蛛絲拉長兩倍，也不會斷裂。它比同檔粗細的鋼絲還要結實5倍。然而，天然的金蜘蛛十分稀少，非常難得，而人工飼養的金蜘蛛又吐不出同樣品質的絲來。
怎樣才能獲得人們需要的蛛絲呢?
科學家的目光聚向高新生物技術，產出了大膽而新奇的想像請蠶產“蛛絲”。
用某種昆蟲的病毒，改變其遺傳基因，讓蠶感染上這種已改變的遺傳病菌，並把它攜帶的產生蛛絲的基因傳給蠶。這樣，蠶吐的絲就是“蛛絲”了。
這種“蛛絲”性能非常好，抗斷裂強度是蠶絲的10倍、尼龍絲的5倍，伸縮率達到35%，大大超過了尼龍絲。
由於蠶的飼養、管理和繁殖也受外界條件的影響，於是，科學家隻好另辟蹊徑，采用重組和細胞融合手段，從金蜘蛛體內分離控製吐絲的遺傳基因，植入特定的細菌中，從而這種細菌成了能產蛛絲的“微型工廠”，能生產出蜘蛛絲的蛋白。這種蛋白從微孔中擠出的絲，細度是絲的十分之一，拉伸強度為相同粗細鋼絲的5～10倍。“微型工廠”生產的蛛絲蛋白，同蜘蛛產的絲別無二致。
蛛絲是一種優異的紡織原料，是製造降落傘繩、頭盔及防彈背心的最佳材料，用途十分廣泛。
基因
在遺傳學和基因工程領域，基因這個概念是經常要用的。要了解基因工程，先了解“基因”是必不可少的，否則，你就無法弄清與此有關的生物技術的奧秘。
所謂基因，在生物遺傳學上是指的遺傳功能單位。最早提出基因這個概念的是丹麥科學家約翰遜，這是1909年的事。當時他是這樣定義的：基因是用來表示任何一種生物中控製任何性狀及其遺傳規律又符合孟德爾定律的遺傳因子。說得通俗些，生物的性狀如高矮、花色、籽粒大小、動物的膚色、毛色等等都是由基因控製的。
到了1910年，美國傑出的遺傳學家摩爾根在研究果蠅的遺傳現象時，發現基因會發生突變。本來是白色複眼的果蠅，在它的後代中突然出現紅色複眼果蠅。究其原因，是控製白色複眼這一性狀的基因發生變化，變成了控製紅色複眼性狀。摩爾根認定，基因還是突變單位。同時這告訴人們，改變基因，就有可能得到新的性狀，培育出新的生物種。這對於包括基因重組技術的基因工程技術來說，是極為重要的。
在很長一段時間內，人們雖然知道基因是怎麼回事，但它是什麼具體的物質，卻並不清楚。直到1914年一個著名的實驗之後，才明確DNA是遺傳即基因的物質基礎。DNA有4種核苷酸構成，4種核苷酸固定配對形成密碼。它們就是一切生物所以會遺傳的密碼。