内容正文:
生物技术的安全性与伦理问题
第1节 转基因产品的安全性
第四章-1-3节
本节聚焦
我们日常生活中的转基因产品有哪些?
怎样基于证据和逻辑,看待转基因产品的安全性?
欢迎关注:逍遥谈生悟理
有些备用材料放在两侧,有些问题会在备注里说明
2
01
转基因成果令人叹为观止
人们对转基因生物安全性的关注与日俱增。
转基因成果不断涌现
转基因微生物方面
转基因
动物方面
转基因
植物方面
3
(2)优点:微生物具有生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、
对环境因素敏感、容易进行遗传物质操作等优点。
(3)成果:①减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期;
②构建高产、优质的基因工程菌生产氨基酸是目前工业化生产
氨基酸的重要途径;
③基因工程菌生产药物几乎涉及各种类型疾病的治疗。
1、转基因微生物方面
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转基因成果令人叹为观止
(1)地位:
对 是基因工程中研究最早、最广泛和取得实际应用成果最多的领域。
微生物的基因改造
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转基因成果令人叹为观止
2、转基因动物方面
②培育抵抗相应病毒的动物新品种。
③建立某些人类疾病的转基因动物模型。
模拟疾病的发生和发展过程,为研究该疾病的致病机制和开发治疗药物提供依据,如转基因小鼠1型糖尿病模型、转基因小鼠原发性高血压模型等。
①培育生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜。
④哺乳动物乳腺生物反应器
2020年4月2日,美国FDA批准由法国公司LFB Biotechnology开发的Sevenfact上市,用于治疗和控制成人及12岁以上青少年A型或B型血友病患者的出血事件。这些患者体内缺乏凝血因子VIII或IX抑制因子。
Sevenfact是一种人类凝血因子VIIa类似物,是从通过转基因兔子乳汁中提取而来的。治疗世代遗传的血管性水肿病。
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转基因成果令人叹为观止
5
血管性水肿
遗传性血管性水肿属于罕见病,全球发病率约为五万分之一到十万分之一,但是令人惊奇的是,引发遗传性血管性水肿的基因突变类型竟有300多种。
注射24小时候后,血管性水肿患者症状得到充分缓解。
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7
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转基因成果令人叹为观止
3、转基因植物方面
科学家已经培育出了大批具有抗虫,抗病,抗除草剂和耐储藏等新性状的农作物,如:大豆,玉米,棉花,油菜,水稻等
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转基因成果令人叹为观止
3、转基因植物方面
2017年,全世界种植转基因作物的国家已达24个,种植面积排名前十位的国家如下,这些国家转基因作物的种植面积都超过了1×106 hm2。
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转基因成果令人叹为观止
3、转基因植物方面
③我国还批准发放了转基因棉花、大豆、玉米、油菜、甜菜、番木瓜的进口安全证书,但我国进口的基本上是转基因棉花的纤维,还有这几种作物在国外的直接加工产品。
①种植的转基因作物中 和 最多,其次是棉花和油菜。
②我国批准发放了转基因棉花、番木瓜、水稻和玉米等作物的生产应用安全证书,但截至2017年,只有 和 获准商业化种植。
大豆
玉米
转基因棉花
番木瓜
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对转基因产品安全性的争论
争论原因
①自然原因:当人们面对原本是自然造就的生命形式被人为改造后具有了全新特征的现实时,出现激烈的争论是正常的。
②社会原因:人们所生活的国家或社会、政治制度、意识形态、宗教信仰、经济发展水平、历史背景、传统文化和伦理道德观念等的差异,决定了人们具有不同的价值观取向。
观点 绝不能对转基因食品的安全性问题掉以轻心 不必担心转基因食品的安全性,
这些问题在技术上可以解决
论据 反对实质性等同 支持实质性等同
担心滞后效应 多环节、严谨的安全性评估,
可以保证转基因食品的安全
担心出现新的过敏原 科学家负责的态度,可以防止
新过敏原的产生
担心营养成分改变 至今尚未发现一例因使用转基因食品而影响人体健康的实例
担心把动物蛋白基因转入农作物,侵犯了宗教信仰或素食主义的权益 根据举例排除法,没有足够的证据证明转基因食品有问题,
就应该判断它没有问题
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二、转基因产品的优缺点
优点 缺点
①解决粮食短缺问题;
②大大减少农药的使用量,
减少环境污染;
③增加食物营养,提高附加值;
④增加食物种类,
提升食物品质;
⑤提高生产效率,
带动相关产业发展。 ①可能出现新的过敏原或
重组形成新病原微生物;
②可能产生抗除草剂的超级杂草;
③可能使疾病的传播跨越物种的
界限(基因污染);
④可能会破坏生物多样性;
⑤可能会对人类生活环境造成
二次污染。
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三、基因污染
外源基因通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种中,并成为后者基因的一部分,在环境生物学中称为基因污染。基因污染主要是由基因重组引起的。
1.基因污染的途径
①转基因植物的相关基因通过花粉传播而进入附近的野生植物或
邻近的非转基因农作物。
②转基因作物在自然条件下存活并发育成为野生的、杂草化的
转基因植物。
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1.基因污染的途径
③土壤微生物或动物肠道微生物吸收转基因作物后获得外源基因。
植物和微生物的生长和繁殖可能使基因污染成为一种蔓延性的灾难,而更为可怕的是,基因污染是不可逆的。
2.防止基因污染的方法
①我国科学家将来自于玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起
转入植物中,由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉
,因而可以防止转基因花粉的传播。
失去活性
三、基因污染
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2.防止基因污染的方法
①基因工程中,若将目的基因导入并整合到受体细胞的染色体DNA
上,减数分裂形成的花粉中可能含有目的基因,通过传粉,可能
造成基因污染;
花粉即为植物的精子,有细胞结构,所含的细胞器:
线粒体、内质网、中心体、高尔基体、核糖体等,但没有叶绿体。
可以把目的基因导入细胞质的叶绿体DNA上,避免基因污染。
【问题】生产上常将转基因抗虫棉与普通棉花混合播种,
其目的是?
降低害虫种群中抗虫基因频率的增长速率,
延缓害虫抗性的产生和发展。
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03
理性看待转基因技术
2. 转基因产品上市要求
1. 多维度、多视角地理性看待
3.我国针对转基因技术的方针
①研究上要大胆,坚持自主创新;
②推广上要慎重,做到确保安全;
③管理上要严格,坚持依法监督。
(1)清晰地了解转基因技术的原理和操作流程;
(2)应该看到人们的观点受到许多复杂的政治、经济和文化等因素的影响;
(3)要靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论;
(4)坚持正确的社会舆论导向。社会與论导向正确,往往有利于决策者作出正确的决策,从而促进科技技术的发展。
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3.我国针对转基因技术的方针
03
理性看待转基因技术
这些法规的制定,既维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权,又最大程度地保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的安全性。
农业转基因生物的标识管理:知情权和选择权
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03
理性看待转基因技术
证明转基因食品安全(没有任何危害),比证明转基因食品不安全更难。因为要证明它不安全,只要找到它存在一种危害的证据就可以。要证明它安全,则需要把所有可能造成的危害,以及潜在的风险全部排除才可以,而这样的工作难度非常大,几乎是不可能完成的。在逻辑学上,证明某事物不存在是非常困难的。
生物技术的安全性与伦理问题
第2节 关注生殖性克隆人
第四章
本节聚焦
生殖性克隆人可能面临哪些伦理问题?
我国为什么禁止生殖性克隆人?
欢迎关注:逍遥谈生悟理
有些备用材料放在两侧,有些问题会在备注里说明
克隆人是科幻作品中常见的主题。早在1978年,一本名为《克隆人》的书中就讲述了一个科幻故事。一位富商将自己的体细胞核移植到一枚去核的卵母细胞中,然后将它在体外发育成的胚胎移植到母体子宫中,最后得到一个健康的男婴,这个男婴就是那位富商的克隆人。那么,在现实社会中,可能会面临哪些伦理问题?如果科学家要克隆的人是你,你愿意吗?
克隆人,人类就像产品一样被制造,有违人类尊严,会产生心理和社会地位不健全的人,严重违反人类伦理道德。
我国明确禁止生殖性克隆人,一再重申四不原则,体现了我国大多数人的价值观取向。
问题探讨
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01
生殖性克隆人面临的伦理问题
治疗性克隆
生殖性克隆
是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。
是利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官。
目的:生殖
目的:治疗疾病
1.克隆羊多莉
概念:通过克隆技术产生独立生存的新个体。
伊恩·维尔穆特所带领的团队所进展的另外277组胚胎实验,要么是畸形,要么是夭折。而小羊多莉也就是众多实验样本中的一个。多莉在7岁时就因患有严重的肺部疾病被研究人员实施了安乐死,而在正常情况下,一只绵羊
的寿命为10~15年。可以预见,生殖性
克隆人同样会面临所有的这些问题:
流产、死胎和畸形儿等。
证明了分化了的动物细胞核具有全能性。
生殖性克隆
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生殖性克隆
从屠宰场收集牛卵巢,采集卵母细胞(研究人员正在使用设备从牛的卵巢采集卵母细胞),在体外培养到MⅡ期
通过显微操作去核
将供体细胞注射入去核的卵母细胞
高产奶牛(供体)
从供体高产奶牛身体的某一部位(如耳)上取体细胞,进行细胞培养
通过电融合法使两细胞融合,供体核进入卵母细胞,形成重构胚胎
将胚胎移入受体(代孕)母牛体内
出生与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛
2.体细胞克隆牛
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3.重构胚
卵母细胞
动物细胞
去核
取核
移入
重组细胞
新胚胎
克隆动物
发育
发育
重构胚胎
人工重新构建的胚胎,具有发育成完整个体的能力。
构建重构胚成功率低,胚胎移植到母体子宫后着床率低、流产率高、胎儿畸形率高和出生后死亡率高等。
生殖性克隆
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病人
取核
去核卵母细胞
重构胚胎
各种细胞组织或器官
诱导
取出
体细胞
核移植
移植
取出
胚胎干细胞
利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官,用他们来修复或替代受损的细胞、组织和器官。
避免免疫排斥反应
治疗性克隆
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生殖性克隆人和治疗性克隆的比较
取出
体细胞
取核
核移植
去核卵母细胞
重构胚胎
诱导
发育
移植
胚胎干细胞
诱导
各种细胞组织或器官
移植
代孕母体
分娩
克隆人
治疗性克隆
生殖性克隆
有本质区别
涉及技术有动物细胞培养、体细胞核移植、早期胚胎培养等
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比较项目 治疗性克隆 生殖性克隆
区别 目的
水平
联系
治疗人类疾病
用于生育,产生新个体
细胞水平
个体水平
产生新个体或新组织,遗传信息主要与供体相同
①生殖性克隆人的生殖方式是无性生殖,
其遗传不遵循孟德尔遗传规律。
②生殖性克隆人依据的原理是动物细胞核的全能性。
注意
生殖性克隆人和治疗性克隆的比较
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生殖性克隆人面临的伦理问题
假如克隆人来了,会带来哪些伦理问题?
听说我是”妈妈”的克隆人,那我到底是他妹妹还是女儿呢?
我是最棒的!
我才是最好的!
你只是我的复制品!
听着,克隆人1号,你赶快替我去上课;2号,帮我做作业;3号帮我把调查报告写了…… 我要去打篮球了!
请结合上面3幅漫画,思考并讨论以下问题。
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4. 生殖性克隆人的研究还可能带来哪些伦理问题?
①克隆人只是某些人出于某种目的制造出的“产品”,
没有“父母”,这可能导致他们在心理上受到伤害;
②由于技术问题,可能孕育出有严重生理缺陷的克隆人;
③克隆人的家庭地位难以认定,
可能使以血缘为纽带的父子、兄弟和姐妹等人伦关系消亡;
④生殖性克隆人冲击了现有的一些有关婚姻、家庭
和两性关系的伦理道德观念;
⑤生殖性克隆人是对人类尊严的侵犯;
⑥生殖性克隆人破坏了人类基因多样性的天然属性,
不利于人类的生存和进化。
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赞成理由 否定理由
①这是一项科学研究,有它内在的发展规律,社会应该允许科学家研究。 ①生殖性克隆人“有违人类尊严”。如果允许人像产品一样被制造,强制一个人共享另一个人的DNA,将使人类尊严丧失殆尽。
②虽现在人们伦理道德观念不能接受,但是人的观念可以改变。 ②生殖性克隆人是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人,严重违反了人类伦理道德,是克隆技术的滥用
③技术问题可以通过胚胎分割,基因诊断和染色体检查等方法得到解决。 ③克隆技术还不成熟,数百放卵构建重构胚,方成功孕育一只克隆羊。胚胎着床率低、流产率高、死胎和畸形率高。这些严重违背人类伦理道德。
公众或者专家对生殖性克隆人研究的不同见解
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32
02
我国禁止生殖性克隆人
中国政府的态度及“四不原则”
坚决反对克隆人,不允许进行任何生殖性克隆人实验
不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。
克隆人只是“产品”,没有“父母”,这可能导致他们在心理上受到伤害;
克隆人的家庭地位难以认定;
生殖性克隆人是对人类尊严的侵犯;
1
3
5
4
6
2
由于技术问题,可能孕育出有严重生理缺陷的克隆人;
生殖性克隆人冲击了有关婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念;
生殖性克隆人破坏了人类基因多样性的天然属性。
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02
我国禁止生殖性克隆人
我国政府高度重视治疗性克隆所涉及的伦理问题,主张对治疗性克隆进行有效监管和严格审查。
我国颁布了:
«人类辅助生殖技术管理办法»
«人类辅助生殖技术规范»
«人类辅助生殖技术和人类精子库伦理原则»
«人胚胎干细胞研究伦理指导原则»
«干细胞临床研究管理办法(试行)»
以保证干细胞的研究在有关规定下进行,尊重国际公认的生命伦理原则,
促进我国干细胞研究健康发展。
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03
警惕用新技术研究生殖性克隆人
1.干细胞研究取得一系列重大进展
现已克隆出活体小鼠
(也可用以克隆人)
将来人类能否通过服用一些药物,激发机体再生功能,在体内实现组织或器官的再生,或者让机体自我修复损伤的组织或器官?
一、iPS细胞技术
2006年,日本京都大学山中伸弥团队在《细胞》期刊上率先报道了诱导多能干细胞的研究。他们把四种转录因子基因克隆入病毒载体,然后引入小鼠成纤维细胞,发现可诱导其转化为一种新细胞,即诱导多能干细胞(iPS细胞)。
优点
与ES细胞相比,iPS细胞的获得不需要通过胚胎来获取,避免了伦理问题。
缺点
导入的转录因子可能诱导iPS细胞成为癌细胞,有致癌的风险。
03
警惕用新技术研究生殖性克隆人
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一、iPS细胞技术
03
警惕用新技术研究生殖性克隆人
2022年4月13日,北京大学邓宏魁教授领衔的团队,在干细胞领域取得突破性成果,首次在国际上报道使用化学小分子诱导人成体细胞转变为多能干细胞。
优点
缺点
避免了用特定转录因子诱导iPS细胞可能带来的致癌风险。
胚胎干细胞和iPS细胞只具备分化形成胚胎,而不具备分化形成胚外组织(胎盘等)的能力。
2017年,我们科学家利用化学小分子组合,诱导产生能分化形成胚内组织和胚外组织的iPS细胞。
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03
警惕用新技术研究生殖性克隆人
目前科学家已经成功用iPS细胞克隆出了活体小鼠
iPS技术风险
取出
诱导
体细胞
iPS细胞
早期胚胎
培养
移植
代孕母体
分娩
克隆人
既然可以用几种小分子化合物将体细胞诱导成iPS细胞,那么将来人类能否通过服用一些药物,激发机体再生功能,在体内实现组织或器官的再生,或者让机体自我修复损伤的组织或器官?
人体是一个复杂的系统,寻找具有组织或器官特异性的这类药物,在实践上是极其困难的。
如果诱导产生人的iPS细胞,就可以克隆人了。
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03
警惕用新技术研究生殖性克隆人
2.人类基因组编写计划
(1)国外部分科学家和企业家希望合成人类整个基因组。
(2)支持者认为这将培育出用于移植的人体器官,还会加速疫苗的研发,反对者认为这可能造出“无父母”人类或者拥有相同基因组的“克隆人”。
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03
警惕用新技术研究生殖性克隆人
20世纪90年代中期,有一名19岁的姑娘患了白血病,需要进行骨髓移植。然而,她唯一的哥哥的骨髓配型并不适合她,在骨髓库中也找不到合适配型的骨
髓。她的父母通过“设计试管婴儿”(植入前对胚胎进行遗
传学诊断)生下了一个配型适合她的婴儿。在婴儿出生2个月
后,医生就抽取婴儿骨髓中的造血干细胞移植给她,她得救
了。后来,又有一些父母用这种方法挽救了自己患致命贫血
病的孩子。
你支持“设计试管婴儿”吗?
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03
警惕用新技术研究生殖性克隆人
(1)设计试管婴儿是为了救人,是救治患者的最好最快捷的办法之一;
(2)提供骨髓中造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤;
(3)脐带血乃试管婴儿的“身外之物”。
你支持“设计试管婴儿”吗?
支持
反对
(1)把试管婴儿当作人体零配件工厂,是对生命的不尊敬;
(2)早期生命也有活下去的权利,抛弃或杀死多余胚胎,无异于“谋杀”;
(3)有人会滥用设计试管婴儿技术,而设计婴儿性别等。
这对婴儿并无伤害,岂不是两全其美吗?
这太不人道了!
03
警惕用新技术研究生殖性克隆人
项目 试管婴儿 设计试管婴儿 设计完美婴儿
技术手段
实践应用
联系
胚胎移植前需进行遗
传学诊断这一环节
不需要进行遗
传学诊断
用于白血病、贫血病等
遗传性疾病的预测
解决不孕不育问题
都是体外受精,体外进行早期胚胎发育,
再进行胚胎移植,从生殖方式上都为有性生殖
进行基因编辑(基因的敲除或插入),有目的地改造特定基因,胚胎移植前需进行遗传诊断。
克隆、试管婴儿与设计试管婴儿的辨析
生物技术的安全性与伦理问题
第3节 禁止生物武器
第四章
本节聚焦
生物武器有哪些种类?
历史上生物武器对人类造成了哪些严重的威胁与伤害?
我国对生物武器及其技术和设备的扩散持怎样的立场?
欢迎关注:逍遥谈生悟理
有些备用材料放在两侧,有些问题会在备注里说明
2001年秋,恐怖分子把含有炭疽杆菌粉末的信件邮寄给某国的多个新闻媒体办公室以及两名参议员,结果导致至少22人被感染(其中5人死亡)的严重后果。有生物学家指出,这些粉末是“武器级”的,它使整个国家乃至全世界陷入了一种莫名的恐慌之中。
因为生物武器的传染性极强,传播途径多、速度快,危害强、时间长,杀伤范围大,它便于携带和施放,不容易被人发觉,而且难防难治,所以它对人的心理震慑作用大,容易制造恐慌。
为什么生物武器让人恐慌呢?
01
禁止生物武器
1.概念
生物战剂及施放它的武器、器材总称。
生物战剂:指在军事行动中用以杀死人、畜和破坏农作物的微生物、
毒素和其他生物活性物质的统称。
2.生物武器的种类
种类 实例
致病菌类
病毒类
生化毒剂
波特淋菌、霍乱弧菌、炭疽杆菌、鼠疫杆菌
天花病毒、SARS病毒
肉毒杆菌毒素、河豚毒素、黄曲霉毒素
01
禁止生物武器
2.生物武器的种类
炭疽杆菌引起的急性传染病,死亡率可达50%以上。二战期间,德国间谍使用的炭疽芽孢存活了50多年,这种几乎不死的特性使炭疽成为生物武器制剂的首选。
(1)炭疽杆菌
01
禁止生物武器
2.生物武器的种类
(2)天花病毒
是一种DNA类痘病毒,在世界范围被人类消灭的唯一一个传染病。患者发病时出现高热、寒战、头痛及全身酸痛等症状,三至五天后开始出疹,并引发败血症、肺炎及全身器官表竭等。
01
禁止生物武器
2.生物武器的种类
(3)埃博拉病毒
埃博拉出血热,由埃博拉病毒引起的病毒性出血热。感染病毒后两天到三周之间开始发烧、喉咙痛、肌肉疼痛和头痛等。这些通常伴随着呕吐、腹泻、皮疹和肝肾功能下降,此时,有些人开始内外出血。这种疾病导致25%到90%的感染者死亡。
01
禁止生物武器
生物战剂分散成微小的粒子悬浮在空气中,这种微粒和空气的混合体叫气溶胶。
3.生物武器的特点
少量使用即可使人患病。在缺乏防护、人员密集、平时卫生条件差的地区,因其所致的疾病极易传播、蔓延。
(1)致病力强
(2)攻击范围广
直接喷洒的生物气溶胶,可随风飘到较远的地区,杀伤范围可达数百至数千平方公里。
01
禁止生物武器
3.生物武器的特点
(3)传播途径多
可通过气溶胶、牲畜、植物、昆虫、信件等多种不同形式释放传播。
(4)传播方法简单、使用方便
生物武器可以随身携带。使用时不需要其他相关设备和装置,使用后一般不会留下痕迹。
01
禁止生物武器
3.生物武器的特点
(5)传播具有潜伏期
多数生物武器传播的是传染病,传染病一般具有潜伏期,早期不易被发现,所以更容易大面积爆发。
(6)成本低
2000美元
传统武器
800美元
核武器
1美元
生物武器
有人将生物武器形容为“穷国家的核武器"
02
对生物武器的威胁不能掉以轻心
1.细菌武器、生化毒剂的威胁
某些国家以科学研究为名,进行细菌武器、生化毒剂的研究和储存,如生产和储存传染性极强、致死率极高的炭疽杆菌,保存着天花病毒毒株等。
2.新型致病菌的威胁
利用转基因技术制造各种新型的致病菌,人类从来没有接触过这些新型的致病菌,可能让大批受感染者突然发病,而又无药可医。
02
对生物武器的威胁不能掉以轻心
2
(1)基因重组的致病菌——美研制成致命鼠痘病毒
央视国际 (2003年11月03日 11:08)
新华网消息:美国研究人员利用基因工程手段开发出一种新型鼠痘病毒,能杀死所有接种了普通鼠痘疫苗的老鼠。这一成果公布后在美国引发了有关生物技术研究与反恐之间关系的新争议。据《华盛顿邮报》1日报道,圣路易斯大学布勒领导的小组在研究中为鼠痘病毒额外添加了一个基因,由此获得的新型病毒杀伤力远远大于普通鼠痘病毒。常规疫苗对它几乎不起作用。
从未接触过,受害者突然发病,无药可医。
2.新型致病菌的威胁
02
对生物武器的威胁不能掉以轻心
2
2.新型致病菌的威胁
(2)在实验室,通过转基因技术对一些致病微生物进行改造
a.把蜡状杆菌改造成像炭疽杆菌一样的致病菌。
b.将生物毒素分子的基因与流感病毒的基因拼接在一起,
然后再用基因工程的方法进行批量生产。
c.对流感病毒基因进行改造,以使具有某种易感基因的民族
感染上这种病毒,而释放国的人却不易感染。
02
对生物武器的威胁不能掉以轻心
3. 《禁止生物武器公约》
彻底销毁生物武器是全世界爱好和平的人民的共同期望。1972年4月,苏联、美国、英国分别在其首都签署了《禁止发展、生产、储存细菌(生物)及毒素武器和销毁此种武器公约》(简称《禁止生物武器公约》),该公约于1975年3月生效。1984年11月,我国也加入了这一公约。
在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器,
并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
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Lavf59.16.100
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