1990年美国政府投资30亿美元，启动了人类基因组计划。此后，英、法、日、德、中等国先后加入。2000年6月26日，被称为“继达尔文的‘生物进化论爷以后意义最为重大的生物学发现”的人类基因草图绘制完毕，人类基因组计划初步完成。那么，这项历时10年、耗资几十亿、被科学家们推崇备至的人类基因组计划，对人类的生存到底有什么意义呢？
首先，让我们了解一下什么是基因：基因是具有独特的双螺旋结构的长链，这条长链是由4种脱氧核苷酸分子连接而成的控制生物遗传性状的最基本单位，生物所有的遗传信息和遗传性状都隐藏在其中。
现代遗传学认为，基因是遗传的基础，它决定了人体的各种性状。例如亚洲人有黑眼珠，而欧洲人则为蓝眼珠，此外人的身高、相貌等大都由基因决定。
不仅如此，人类所患的疾病有许多是基因病，基因与疾病有密不可分的联系。
基因病又叫做遗传病，也可说是由于遗传物质的变化而产生的疾病。然而根据人们以往的理解，遗传病是与生俱来的，也就是说这种疾病是从父母那里遗传而来的。随着现代分子生物学的发展，人类对遗传病有了更加深入的了解。
目前认为遗传病既有从父母那里遗传而来的可能性，也有不从父母那里遗传而来的可能性。例如尿黑酸症等病，它们既属于基因病也属于遗传病，可从父母那里遗传而来的；然而人人都怕的癌症就是基因病，它不是从父母那里遗传而来的，而是由于在出生后的成长过程中病毒感染或其他原因引起基因改变而产生的。
在人类基因组计划完成的基础上，随着人类对自身基因了解的不断深入，科学家可以根据每个人独特的基因图谱判断人的健康情况，并且预测他患某种潜在疾病的可能性，通过这种判断和预测，人们可以进行有效的预防；或是采用基因技术，向人体导入功能基因，修补、改变相应的缺陷基因，达到治疗的目的；或是根据由基因图谱提供的遗传信息，最终解决长期以来一直困扰着人类的一些遗传性疾病，如糖尿病、肥胖症、精神病等。也许在不远的将来，活到150岁将不仅仅是人们的梦想。除此之外，根据癌症、心脏病等疾病的病因，科学家可以在人类基因组计划的帮助下，有针对性地研制和开发价廉物美的基因工程药物。
此外，一场“绿色革命”也马上会因基因组计划悄悄地影响与我们日常生活息息相关的传统农业。例如，根据水稻基因图谱我们可以有选择地培育出具有抗旱涝、高产、抗虫等多种优点的农作物。我国著名农学家袁隆平发明的杂交水稻，就是部分利用基因工程学的知识实现的。山东农业大学的研究者在不久前分别在水稻细胞中导入毒蛋白抗虫基因和抗除草剂的基因，培育出了具有明显的抗除草剂效果和抗虫性的新型水稻。而荷兰的一家公司将转基因技术用来生产一种具有抗菌、转铁等功效的乳铁蛋白，一年的销售额达到50亿美元。
尽管人类基因组计划的初步完成会给人类带来巨大方便，但随着对基因认识的深入，却不可避免地会带来一些“副作用”。这正如美国伍斯特工艺研究所宗教和社会伦理学教授汤姆·香农向人们所警告的：一旦给出了基因组图谱，对隐私权、保密权等伦理道德问题人们就必须加以重新思考。例如有些公司就会以基因特征为标准根据基因信息技术来选择它的雇员，保险公司要通过基因信息来挑选客户。一些社会团体、政府机构或是医务人员或许会出于人道主义考虑对那些携带先天性基因缺陷的人们或家庭采取预防性保护措施，以防被监护者感到自卑，造成社会偏见，蒙受社会和心理压力。否则，也许他们将在无形的精神压力下痛苦地度过一生。
而且，片面地强调基因的作用，甚至会给种族主义极端理论以可乘之机。
如果根据基因对未出生婴儿进行筛选，就会出现更难以想象的事情。例如20世纪的天才之一、被誉为拥有爱因斯坦之后最杰出大脑的英国剑桥大学理论物理学家、《时间简史》的作者斯蒂芬·霍金也许就会因为患有侧索硬化症这种严重的遗传性疾病而早早地离开这个世界，然而这样罕见的天才对人类所作的贡献，却是许多正常人自叹不如的。又如，假如发现荷兰著名画家梵·高在未出生时携带着容易导致精神病的基因而剥夺了他生的权利，那么一幅幅非凡的画作就不可能被这个世界所拥有了。
更何况，某些别有用心的个人、组织或国家可能会利用基因组计划的成果来制作“基因武器”，针对不同群体或种族的特异性基因，实现赢得战争、达到灭绝整个种族的目的。美、英、俄、德等国的专家都已经认识到了这种可能性。这并非耸人听闻，而且早在1997年英国就成立了攻关小组，由生物技术、医学等多学科专家组成，研究其对策。
人类基因组计划的完成和其他一切科学技术的进步一样，既可以给人类造福，也可能给人类带来灾难，因此人类应该慎重地利用这种高精技术，只有这样才能使人类社会更加美好。
了不起的克隆技术克隆，是英文clone的音译，意思是生物体通过细胞进行的无性繁殖，从而形成的基因型完全相同的后代个体所组成的种群，简称为“无性繁殖”。
1903年，“克隆”一词被引入园艺学，后来逐渐应用于植物学、动物学和医学等方面。广义上的“克隆”，在我们的日常生活中经常遇到，只是我们没有把这些叫做“克隆”。
如：春天里，人们剪下植物枝条，扦插到土里，不久就会发芽，长出新的植株，这些新长出来的都是遗传物质组成完全相同的植株，这就是“克隆”；还有，将马铃薯等植物的块茎切成许多小块进行繁殖，由此而长出的后代也是“克隆”。所有这些都是植物的无性繁殖，或称为“克隆”，其实它是非常普遍的，几乎我们每个人都曾见过。
在动物界也有无性繁殖，不过多见于非脊椎动物。如原生动物的分裂繁殖，尾索类动物的出芽生殖等。对于高级动物，在自然条件下，一般只能进行有性繁殖，所以要使其进行无性繁殖，科学家必须经过一系列复杂的操作程序。在20世纪50年代，科学家成功地无性繁殖出一种两栖动物——非洲爪蟾。从此，揭开了细胞生物学的新篇章。
20世纪80年代后期，英国和中国等一些国家也先后利用胚胎细胞作为供体，“克隆”出了哺乳动物。到20世纪90年代中期，我国已用此种方法“克隆”了老鼠、兔子、山羊、牛、猪5种哺乳动物。
1997年2月23日，英国苏格兰罗斯林研究所的科学家宣布，他们的研究小组利用山羊的体细胞成功地“克隆”出了一只基因结构与供体完全相同的小羊“多莉”（Dolly）。这时，全世界非常关注，各种议论也层出不穷。“多莉”的特别之处在于它的生命的诞生没有精子的参与。研究人员先将一个绵羊卵细胞中的遗传物质吸出去，使其变成空壳，然后从一只6岁的母羊身上取出一个乳腺细胞，将其中的遗传物质注入卵细胞空壳中。这样就得到了一个含有新的遗传物质，但却没有受过精的卵细胞。这一经过改造的卵细胞分裂，增殖形成胚胎，再被植入另一只母羊子宫内，随着母羊的成功分娩，“多莉”来到了世界。
1998年7月5日，日本科学家宣布，他们利用成年动物体细胞克隆的两头牛犊诞生。1998年7月22日，科学家采用一种新克隆技术，用成年鼠的体细胞成功地培育出了三代共50多只克隆鼠，这是人类第一次用克隆动物克隆出克隆动物。
早期胚胎发育的基因调控机制
瑞典卡罗林斯卡研究所的诺贝尔会议决定，将1995年的诺贝尔生理学或医学奖联合授予发育生物学家爱德华德郾B郾刘易斯、克里斯蒂安尼·努斯莱因·芙尔哈德和埃利克郾F郾维绍斯，以奖励他们“发现了早期胚胎发育的基因调控机制”。他们使用果蝇作为试验系统，发现了重要的控制早期胚胎发生的基因规则。果蝇是研究遗传学的经典生物体，在果蝇中发现的规则同样适用于高等生物包括人类。努斯莱因·芙尔哈德和维绍斯使用果蝇识别和鉴定出一些决定机体发生和器官形成的重要基因。
刘易斯考察了基因是如何调控个体的每一个部分形成特定的器官。他发现基因在染色体中的排列次序与它们控制身体的部位是一致的。在发生复合物中的第一个基因控制头部区域，在中部的基因控制腹部区域，而最后的基因控制尾部区域。三位科学家的突破有助于解释人类的先天畸形。
受精卵是球形的，它可分化为2，4，8个细胞。当分化为16个细胞水平时，早期的胚胎是对称的，此后细胞开始朝特定的方向发育，胚胎变得不对称。
在一个星期之内头部和尾部就清晰了，也可分清哪部分是心室，哪部分是背脊。
进一步的发育，胚胎形成一些器官，脊柱的位置也已固定。个体器官经历不同的变化，依赖于它们在“头—尾”轴的位置。哪一个基因控制这些事件？它们是协同作用抑或是分别发挥作用？诺贝尔奖获得者通过鉴定一系列的重要基因以及阐明它们是如何控制机体器官的发生，给出了这些问题的答案。虽然果蝇作为研究对象，但其中的规则同样适用于高等动物和人类。此外，在人体中也发现了果蝇基因的类似物。因此可得出基础遗传机制的一个重要结论：控制多细胞生物发育的基因在千万年的进化中保留了下来。
努斯莱因·芙尔哈德和维绍斯都在海德堡分子生物学家实验室做研究工作，在他们来到海德堡之前就因为共同的研究兴趣而熟识，他们都想阐明新的果蝇受精卵是如何发育为胚胎的。他们选择果蝇的原因是其胚胎发育非常迅速，9天之内就可从一个受精卵发育为胚胎，然后是幼虫，最后是完全的果蝇。他们决定联合起来鉴定控制这一过程早期发生的基因。对于刚开始科研生涯的年轻科学家来说这是一个勇敢的决定。在此之前没有人做过任何类似的工作，成功的概率很不确定。因为，控制这一过程的基因数目是非常庞大的，但他们开始了工作。他们制订的试验计划非常周密而奇特。他们使用了致突变剂，使果蝇一半的基因随机性地发生突变。然后他们研究突变的基因是否能够影响身体轴或器官形成的紊乱。两个人能够同时使用显微镜检查同一个胚胎，他们分析了大量的突变基因，这些基因控制早期胚胎的发育。
两个科学家合作鉴别出15种基因，这些基因的突变会导致细胞分裂的紊乱。这些基因分类的依据是他们对发育的重要性和突变后影响分裂活动的性质。
间隔基因沿着“头—尾”轴控制机体设计。失去间隔基因将导致身体失去某些节段。成对基因同样起很重要的作用。失去“偶数跳跃”基因的结果是仅包括奇数的节段。第三类基因称为“体节极性”基因，影响从头到尾的两极性。努斯莱因·芙尔哈德和维绍斯的研究成果于1980年秋发表在英国的《自然》科学杂志上。他们在多方面得到发育生物学家的关注。这两名年轻科学家的研究策略是非常新颖的，并证明了能够系统性地识别基因控制发育的观点。基因的数目是有限的，并能够根据特定功能群分类。这就鼓励一大批科学家从其他物种中寻找发育基因。不久就证明在高等动物甚至是人类中存在同样或类似的基因，它们在发育过程中也行使同样的功能。
早在20世纪初就有人指出果蝇存在随机突变。一类控制平衡的基因发生突变以后就会产生另一副翅膀。在这一怪异的个体中，在一个区域中的细胞好像同时存在于另一个部位。希腊语“homeosis”就是描述这种突变的，这类突变专指异型突变。这种多一双翅膀的果蝇吸引了加利福尼亚科学院刘易斯的注意。
他自20世纪40年代起就试图分析异型胚胎的遗传基础。刘易斯发现多一双翅膀是身体某部位的复制。引起这一现象的基因被认为是“双胸复合物”基因家族中的成员，并控制前后身体轴的发育。此外，在这个复合物前部的基因控制身体前部的发育，而在后部的基因控制身体后部的发育。受交叠基因控制的部位，基因会以复合物的形式相互作用以控制机体的发育。有两双翅膀的果蝇是因为双胸复合物的第一个基因失活，它本来是控制产生翅膀的基因，这就引起其他控制发育的基因来补偿，从而产生两双翅膀。