1928年，美国科学家格里菲斯用一种有荚膜、毒性强的和一种无荚膜、毒性弱的肺炎双球菌对老鼠做实验。他把有荚病菌用高温杀死后与无荚的活病菌一起注入老鼠体内，结果他发现老鼠很快发病死亡，同时他从老鼠的血液中分离出了活的有荚病菌。这说明无荚菌竟从死的有荚菌中获得了什么物质，使无荚菌转化为有荚菌。格里菲斯又在试管中做实验，发现把死了的有荚膜菌与活的无英膜菌同时放在试管中培养，无荚膜菌全部变成了有荚膜菌，并发现使无荚膜菌长出蛋白质荚膜的就是已死的有荚膜菌壳中遗留的核酸。格里菲斯称该核酸为“转化因子”。后来，美国细菌学家艾弗里证实了“转化因子”是DNA。但这个发现没有得到广泛的承认。
美籍德国科学家德尔布吕克的噬菌体小组对艾弗里的发现坚信不移。1952年，噬菌体小组主要成员赫尔希和他的学生蔡斯用先进的同位素标记技术，做噬菌体侵染大肠杆菌的实验。他把大肠杆菌T2噬菌体的核酸标记上32P，蛋白质外壳标记上35S。先用标记了的T2噬菌体感染大肠杆菌，然后加以分离，结果噬菌体将带35S标记的空壳留在大肠杆菌外面，只有噬菌体内部带有32P标记的核酸全部注入大肠杆菌，并在大肠杆菌内成功地进行噬菌体的繁殖。这个实验证明DNA有传递遗传信息的功能，而蛋白质则是南DNA的指令合成的。这一结果立即为学术界所接受。
十六、喂养人类的科技——杂交水稻
2001年2月19日，我国的袁隆平院士荣获首届“国家最高科学技术奖”。之所以得奖，是因为在他带领下实现的“三系”配套，培育出了具有旺盛的生长优势和产量优势的优良杂交水稻组合，它们以强大的生命力为社会创造了惊人的经济效益，从此宣告了我国籼型杂交水稻培育成功。
杂种优势作为一种生物界普遍存在的现象，它是指杂交子代在生长活力、育性和种子产量等方面都优于双亲均值的现象。例如不同品系、不同品种、甚至不同种属间进行杂交所得到的杂种一代往往比它的双亲表现出更强大的生长速率和代谢功能，从而导致器官发达、体型增大、产量提高，或者表现在抗病、抗虫、抗逆力、成活力、生殖力、生存力等方面的提高。20世纪70年代中期起，中国首创杂种水稻在生产上大面积的推广利用，为杂种优势的应用，开辟了新途径。
水稻像大树，人们还能够在水稻的底下乘凉，这就是袁隆平对杂交水稻的构想。
事实上，杂交水稻具有明显的杂种优势现象，主要表现在生长旺盛、根系发达、穗大粒多和抗逆性强等方面，因此，利用水稻的杂种优势以大幅度提高水稻产量一直是育种家梦寐以求的愿望。人们梦想的产物，就是杂交水稻。它们是人们通过选用两个在遗传上具有一定差异，同时彼此的优良性状又能互补的水稻品种，进行杂交，从而生产出具有杂种优势的第一代杂交种，通常用于生产。
杂交水稻的基本思想和技术，以及首次成功实现是由美国人在1963年于印度尼西亚完成的。由于他的设想和方案存在某些缺陷，因此无法进行大规模的推广。后来日本人提出用三系选育法来培育杂交水稻，他们也找出了野生雄性不育株作为培育杂交水稻的基础，但是效果不是很好。
中国的袁隆平在这个基础上，成功地寻找到了合适的野生雄性不育株，并突破了日本人无法实现的杂交水稻育种技术，选育出了第一个在生产上大面积应用的强优高产杂交水稻组合——南优2号。
由于水稻是白花授粉作物，对配制杂交种子不利。因此要进行两个不同稻种杂交，就先要把一个品种的雄蕊进行人工去雄或杀死，然后再将另一品种的雄蕊花粉授给去雄的品种。可是，如果用人工方法在数以万计的水稻花朵上进行去雄授粉的话，工作量极大，并不可能解决生产的大量用种。因此，人们培育出一种水稻做母本，这种母本有特殊的个性，它的雄蕊瘦小退化，花药干瘪畸形，靠自己的花粉不能受精结子。
十七、生物复制技术——克隆技术
克隆是英文clone的音译，简单讲就是一种人工诱导的无性繁殖方式。但克隆与无性繁殖是不同的。无性繁殖是指不经过雌雄两性生殖细胞的结合，只由一个生物体产生后代的生殖方式，常见的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、茎、叶等经过压条或嫁接等方式产生新个体也叫无性繁殖。绵羊、猴子和牛等动物没有人工操作是不能进行无性繁殖的。科学家把人工操作动物遗传繁殖的过程叫克隆，把这门生物技术叫克隆技术。
克隆的基本过程是先将含有遗传物质的供体细胞的细胞核移植到去除了细胞核的卵细胞中，利用微电流刺激等手段使两者融合为一体，然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎，当胚胎发育到一定程度后，再被植入动物子宫中，使动物怀孕，便可产下与提供细胞者基因相同的动物。这一过程中如果对供体细胞进行基因改造，那么无性繁殖的动物后代基因就会发生相同的变化。
1997年2月22日，英国罗斯林研究所的科学家维尔穆特等人宣布用体细胞克隆绵羊获得成功，在世界上引起巨大震动。一时间，克隆绵羊“多利”成为动物界最耀眼的“明星”，其“咩咩”的叫声迅速响遍全球。
克隆技术在现代生物学中被称为“生物放大技术”，它已经历了三个发展时期：第一个时期是微生物克隆，即用一个细菌很快复制出成千上万个和它一模一样的细菌，而变成一个细菌群；第二个时期是生物技术克隆，比如用遗传基因DNA克隆；第三个时期是动物克隆，即由一个细胞克隆成一个动物。
克隆绵羊“多利”是由一头母羊的体细胞通过克隆技术而来的。而按照哺乳动物界的规律，动物的繁衍是要由两性生殖细胞来完成，而多利却打破了这一规律。
克隆绵羊的诞生，意味着人类可以利用哺乳动物的一个细胞大量生产出完全相同的生命体，完全打破了亘古不变的自然规律。这是生物工程技术发展史中的一个里程碑，也是人类历史上的一项重大科学突破。
1952年克隆蝌蚪：小小的蝌蚪改写了生物技术发展史，成为世界上第一种被克隆的动物。美国科学家罗伯特·布里格斯和托马斯·金用一只蝌蚪的细胞创造了与原版完全一样的复制品。
1972年基因复制：克隆技术精细到以单个基因复制为单位。科学家将某种特定基因单离出来，将它与某种有机体（最初是一种酵母）结合，有机体将新基因融入自己的DNA结构后再繁殖，产生出理想基因的复制品。
1978年英国医生用丈夫的精子在一个试管内使卵子受精，然后将胚胎植入健康母亲的子宫内。第一例试管婴儿的出生，使整个世界吵嚷着要目睹人类第一个体外受精婴儿刘易斯的“庐山真面目”。
1996年世界第一例从成年动物细胞克隆出的哺乳动物绵羊“多利”诞生。这个秘密直到1997年2月才向世人公布。克隆羊“多利”是苏格兰胚胎学家伊恩·威尔穆特和同事用一个从成年母羊乳房内取出的细胞克隆出的。
1997年7月，苏格兰科学家使用在实验室内培养产生并植入了一个人类基因的绵羊体细胞，克隆了绵羊“波莉”。
1998年克隆批量化：美国夏威夷大学的科学家用成年细胞克隆出50多只老鼠，并接着培育出3代遗传特征完全一致的实验鼠。与此同时，其他几个私立研究机构也用不同的方法成功克隆出小牛。其中最引人注目的是，日本人用一个成年母牛的细胞培育出8只遗传特征完全一样的小牛，成功率高达80%。
2000年人类近亲被克隆：美国俄勒冈的研究者用与克隆羊“多利”截然不同的方法克隆出猴子，科学家将一个包含8个细胞的早期胚胎分裂为4份，再将它们分别培育出新胚胎，唯一成活的只有Tetra。与“多利”不同的是，tetra既有母亲也有父亲，但它只是人工4胞胎中的一个。此外，帮助培育出“多利”的生物技术公司宣布克隆出5只小猪仔。该公司宣称，克隆猪终将成为人类移植器官的“加工厂”。
2001年克隆人被提上日程：2001年，美、意两国科学家联手展开克隆人的工作。2001年11月美国科学家宣布首次克隆成功了处于早期阶段的人类胚胎，称其目标是为病人“定制”出不会诱发排异反应的人体移植细胞。
2004年“克隆人类胚胎”在英国合法化。2004年8月11日英国颁发全球首张“克隆人类胚胎”执照，合法执照有效期为一年，胚胎14天后必须毁坏，培育克隆婴儿仍属非法行为。克隆胚胎目的在于增加人类对自身胚胎发育的理解，增加人类对高危疾病的认识，推动人类对高危疾病的治疗方法。
随着动物克隆技术的重大突破，也带来了广泛的争议。克隆技术对人类来说，是一把“双刃剑”。一方面，它能给人类带来许多益处，诸如保持优良品种、挽救濒危动物，利用克隆动物相同的基因背景进行生物医学研究等；另一方面，它又将对生物多样性提出挑战。生物多样性是自然进化的结果，也是进化的动力，有性繁殖是形成生物多样性的重要基础，而“克隆动物”则会导致生物品种减少，个体生存能力下降。
更让人担忧的是，克隆技术一旦被滥用于克隆人类自身，将不可避免地失去控制，带来空前的生态混乱，并引发一系列严重的伦理道德冲突。对此，世界各国政府和科学界已是高度关注，并采取立法等措施明令禁止用克隆技术制造“克隆人”，以保证克隆只用于造福人类，而绝非复制人类。如果当世界上一切生物都可以复制的话，后果将不堪设想。
所以自2001年以来，联合国大会法律委员会一直在讨论禁止生殖性克隆人的国际立法问题。由于各国在是否将治疗性克隆也列入禁止之列的问题上争执不休，该委员会于2004年年底决定放弃制定禁止克隆人国际公约，转而寻求通过一项不具法律约束力的政治宣言。2005年2月18日，第五十九届联合国大会法律委员会以71票赞成、35票反对、43票弃权的表决结果，以决议形式通过了一项政治宣言，要求各国禁止有违人类尊严的任何形式的克隆人。当时，中国同比利时、英国、瑞典、日本和新加坡等国投了反对票。
十八、上帝之手——基因工程
19世纪末期，孟德尔发现了遗传定律，从此，人类以科学为工具开始了探索生命奥秘的历程。1944年，美国科学家发现DNA是携带生命遗传物质的分子。1969年，科学家成功分离出了第一个基因。至此，人类逐渐拥有了一项曾经不敢想象的“能力”，我们竟能“像上帝一样”改造生物！
为什么我们会和父母一样，有一双黑色的眼睛，或是一头黑色头发及黄色的皮肤，甚至包括五官的长相都非常相似。这一切都是由于遗传基因的作用。基因是生命体最根本的信息载体，一个简单的病毒仅有几个基因，人类的基因约有两万个。它决定了一个生命体甚至一个物种的发展方向，可以忠实的复制自己，产生相同或类似的基因。
基因工程又称基因拼接技术或DNA重组技术，它是生物工程的一个重要分支。该技术的原理是：因为几乎一切生物都具有DNA链，而它们上面所载的遗传信息原则上也是通用的，所以通过对DNA进行最优的重组操作，便可以实现生物之间广泛的遗传信息交流，从而创造出优秀的新物种。
基因工程技术包括三大步骤：第一，从生物细胞中提取染色体物质，并进行特殊切割，以分离出含有特定遗传信息的DNA（它是外来的）；第二，需要选择一种能大量复制的DNA充当运输外来DNA的工具，并将二者重组一起；第三步，将重组的DNA带人受主细胞，使其“安营扎寨”并进行繁殖发育。
转基因植物是通过重组DNA技术人工插入其他物种基因以创造出拥有新特性的植物。通过转基因技术，人们可以得到抗病虫害、抗低温等具有“高水平”的优质作物。1978年，科学家首先将一种外来基因转入烟草细胞中，从而开启了转基因植物的先河。此后，抗病毒烟草、转基因玉米和转基因马铃薯作物等转基因植物陆续诞生。随着基因技术的发展，科学家相信，转基因植物将拥有广阔的发展空间。
转基因动物是一种细胞内含有其他生物的基因并表达出相应性状的动物。20世纪80年代初，美国科学家分别将人的生长激素基因和大白鼠的生长激素基因转入有遗传缺陷的小白鼠体内，结果获得了长得特别快的小白鼠。此后，转基因鱼、鸡、兔、猪、牛、羊等也纷纷来到这个世界。相对于给植物做转基因‘手术”，转基因动物的技术要求更高。
