隨著科學技術的飛快發展，70年代出現了遺傳工程。遺傳工程就是基因工程。
什麼叫做基因工程呢？
就是人們從細胞裡取出所需要的基因，來改造生物遺傳性的工作。這也就是科學工作者應用現代遺傳學的技術，把人所需要的一種生物的個別基因取出來，再把它放到另一種生物的細胞裡去，以此來定向改造另一種生物的遺傳性，使它能夠成為人所需要的新生物。
這實際上是對基因進行了巧妙的操作。
基因很小，肉眼看不到，用顯微鏡也看不到。這意味著要得到人所需要的基因，需要極巧妙的技術。
有了人所需要的基因以後，還要把它放到另一種生物的細胞裡去，這更需要巧妙的技術。
一句話，在操作基因的過程中，需要運用一系列的精密細緻的技術，所以把這項工作叫做遺傳工程。
比方說吧，胰島素是一種內分泌素，一種激素，也是一種蛋白質。它是人體和許多動物體內不可缺少的微量蛋白質，能夠進行一種很重要的工作。
什麼工作呢？
胰島素能夠對動物體內糖分的新陳代謝進行調節，使體內血液的糖分維持在一定水平上。就拿人體來講，每100毫升的血液裡含有0.1克的葡萄糖，這是正常的生理狀態。
如果人體內血糖過多了呢？
胰島素就從胰髒的細胞裡分泌出來，進行工作。它會使葡萄糖進入身體細胞裡，轉化成為肝澱粉，貯藏起來。依靠胰島素，葡萄糖在血液裡的含量就能維持相當穩定的水平。
如果體內的血糖過多，人體又不能產生出胰島素，或者產生的胰島素很少，不夠用，那會怎樣呢？
就會發生病症，引起身體不舒服，使人不能正常工作。同時，過多的糖分會從小便裡不斷地排泄出來，這就是一般所說的糖尿病。
不消說，胰島素是治療糖尿病的良藥。
前面談到，胰島素是胰髒細胞所產生的。應該指出，並不是一切胰髒細胞都能產生胰島素。實際上，只有胰髒的胰島細胞才能產生胰島素。
為什麼呢？
科學家發現，只有在那裡才有活躍的胰島素基因，在這種基因的指導下，許多種氨基酸才會彼此連接起來，成為胰島素。
人如果得了糖尿病，只有用注射胰島素的辦法來補充。注射用的胰島素是從大牲口牛、羊、豬等的胰髒裡提取出來的，每100千克的原料大約只能生產三四克胰島素，所以價錢很貴。而且牲口和人究竟不是同種類的動物，所產生的胰島素雖然功能基本上一樣，分子構造卻有一些差異，因此注射之後可能會出現某些副作用。如果能夠用人的胰島素來治療糖尿病，那是最好的了。
能不能夠得到人的胰島素呢？
在過去，這只是一種夢想。現在情況不同了：人們可以叫大腸桿菌產生出人的胰島素。這個工作就要由遺傳工程來完成。
這真是個奇跡啊！讓大腸桿菌產生胰島素的遺傳工程是怎樣進行的呢？
首先要得到人的胰島素基因。人們已經知道。胰島素是胰髒中的胰島細胞產生的。在胰島細胞裡一定有激活的胰島素基因DNA。既然如此，那裡就有許多這個基因DNA的副本，也就是胰島素RNA。
原來，產生胰島素的過程可以這樣表示：
胰島素基因DNA
↓（轉錄）
胰島素的RNA
↓（翻譯）
胰島素
這樣，從胰島細胞裡，可以得到許多胰島素RNA。在一種叫做逆轉錄□的作用下，就產生出相應的胰島素基因了：
（逆轉錄□）
胰島素RNA—————→胰島素DNA
這個胰島素DNA就是胰島素基因。它的分子並不大，因為胰島素就是一種分子不太大的蛋白質，只含有51個氨基酸。
有了胰島素基因以後，下一步要找個基因的運載體，也就是能夠運送基因到一定地方去的一種物質。這好比你有了一顆珍珠，要把珍珠送到朋友家裡去。你可以自己送去，也可以裝在盒子裡，讓人家捎去。
要把一個基因送到另一種生物的細胞裡去，並不那麼簡單。因為基因的分子大小，不容易操作，更不容易運送。
因此，尋找一個適宜的運載體是非常必要的。經過研究，發現細菌的質粒是一種很好的運載體。
質粒是什麼呢？
質粒也是一個DNA分子，它大半存在於細菌的細胞裡，能夠跟細菌的細胞和平共處。在許多大腸桿菌的細胞裡就經常含有質粒。
質粒是有一定獨立性的DNA分子，它在大腸桿菌裡能夠利用細菌細胞裡的材料，複製自己，由一個質粒變成兩個質粒。這就是DNA的自我複製。
質粒上也含有許多基因。有些質粒的基因有抗藥性，能夠防止某些抗菌素（例如青黴素）的危害。所以對細菌的生存來說，是有利的。
質粒的另一個特點是既可以離開細菌的細胞，也可以進入細菌的細胞。這樣的來去自由，就使質粒有條件作為基因的運載體，把基因送進細菌的細胞裡去了。
讓質粒運送基因，就得把質粒跟所要運送的基因連接在一起，使它們成為一個整體。於是，質粒到哪裡，基因也就跟著到哪裡了。
怎樣把質粒和基因連接在一起呢？
質粒和基因都是DNA分子，分子的性質很相似。讓一個DNA分子跟另一個DNA分子連接在一起是比較容易進行的。
一般是用同樣的內切□來處理質粒和基因。經過處理，這兩個DNA分子都露出同樣的末端。於是，讓這兩個DNA分子彼此連接起來，成為新的結構。也就是：
質粒DNA+外來基因DNA
|經過內切□處理
質粒DNA·外來基因DNA
這種重新組合的DNA，叫做重組DNA。重新組合DNA，就是遺傳工程的核心工作。
下一步工作就是把這個重組DNA放到某種生物的細胞裡，讓它在那裡安家落戶。
重組DNA能夠進入植物或動物的細胞裡去嗎？從原則上講可以，實際上很難辦到。主要因為植物或動物的細胞裡一般不含有質粒，所以質粒一般很難進去定居。
現在比較容易做到的是讓重組DNA進入大腸桿菌的細胞裡。這因為大腸桿菌的細胞裡本來就經常有質粒存在。
最後使大腸桿菌的細胞把重組的DNA吸收進去，遺傳工程的工作就基本上完成了。
胰島素基因進到大腸桿菌細胞裡以後，能夠做些什麼事呢？
如果一切順利的話，胰島素基因會跟質粒一起複製自己，增加基因的數量。同時，隨著大腸桿菌的細胞分裂，使大部分大腸桿菌的細胞都含有胰島素基因。
如果一切順利的話，胰島素基因就會發生作用，產生出胰島素來了。1978年，美國科學家伊太庫拉已經取得這一重大的科研成果。
大腸桿菌產生出人的胰島素，這不是天下奇聞嗎？
是的，確實是天下奇聞，這是自古以來的第一次。
千千萬萬個大腸桿菌的細胞，都變成了製造人胰島素的小工廠了。這是人類的勝利，科學的勝利！
是不是一切對人有用的基因都可以運用基因工程的技術來操作呢？
原則上可以，實際上困難重重，需要進行大量的工作，一個問題一個問題的解決。
比方說，現在基因工程中取得成績的都是小的或比較小的基因。分子大的基因就不容易進行操作。
還有，進入大腸桿菌細胞的外來基因在新的條件下，能夠比較正常地工作，有一些就不能正常工作。必須展開新的研究來克服這種情況。
還有，把對人有用的基因移入植物和動物的細胞裡去的研究，目前正在進行，還沒有得到成功。如果成功了，就可以把固氮細菌的固氮基因，移入水稻、小麥或其他穀類作物的細胞裡去。
固氮基因能夠產生固氮□，利用固氮□，就可以把空氣中的大量的氮氣轉化成含氮的肥料。如果運用基因工程，使穀類作物自己能夠固氮，我們就不必設立那麼多的化肥廠了，不但節省了資金，還可以使環境避免污染。
雖說萬事起頭難，基因工程一開始就取得了令人注目的一些成就，生產出對人有用的許多化學製品和藥品。
胰島素是一個。
生長素是另一個。生長素也是一種激素，在它的作用下，動物和人就能夠正常生長。
侏儒是人體內生長素分泌不足的結果。而巨人是人體內生長素分泌過多的緣故。
干擾素又是另一個。它是對付病毒和某些癌症的有效藥物。
1983年，科學家成功地進行了一項遺傳工程：把大家鼠的生長素基因和質粒結合，注射給小家鼠的受精卵細胞核裡。結果小家鼠長成巨型小家鼠。由此說明許多經濟動物的遺傳性可以加快改造，更好地為人類服務。
一句話，遺傳工程這個嶄新的遺傳學技術，有強大的生命力。隨著科學研究的進一步發展，它能夠做出現在還只能設想的許多大事業來。
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