为什么现代生物科学不去探索大量自然变异资源，反而要用转基因来培育新品种？
这个问题问得很好，而且触及了现代育种策略的核心。很多人都有类似的疑问：为什么我们不去充分挖掘大自然已经慷慨给予的丰富变异呢？非要费那么大劲搞什么“转基因”，这背后究竟是怎么考量的？
首先，咱们得承认，大自然确实是个神奇的“实验室”，在漫长的演化过程中，它产生了令人难以置信的遗传多样性。想象一下，在全球各地，从极端寒冷到酷热沙漠，从高山之巅到深邃海底，生存着无数的植物和动物。它们为了适应各自的环境，经过无数代的自然选择，体内自然就“携带”了许多独特的基因组合，这些组合可能赋予它们抗病、耐旱、耐盐、高产、营养价值高等等优良性状。这部分资源，我们称之为“野生近缘种”或“地方品种”，它们确实是育种的宝贵财富。
为什么过去和现在都在努力挖掘自然变异？
这并非是现代生物科学“不去”探索自然变异，而是说，“充分挖掘”和“更有效率地挖掘”是两个概念，并且随着科学技术的发展，对“挖掘”的方式和目标也在不断演进。
在转基因技术出现之前，人类的育种主要依靠的是传统的杂交育种和选择育种。这个过程大致是这样的：
1. 寻找优良品种： 育种家会深入田野、山区、偏远地区，甚至收藏在基因库里的种子，寻找那些表现出期望性状的作物或牲畜。比如，找到一株在干旱地区生长得不错的野生小麦，或者一种抗某种病害的本地稻米。
2. 杂交： 将这些具有优良性状的个体进行人工授粉或交配，让它们的基因进行重组。就像父母的基因会传递给子女一样，希望把两个亲本的优良性状都“集合”到一个后代身上。
3. 筛选： 在杂交产生的庞大后代群体中，通过反复观察和测量，挑选出那些同时具备父母双方优点，或者出现全新优良性状的个体。这个过程可能需要一代又一代的筛选，非常耗时耗力。
4. 稳定： 最后，还要通过几代自交或回交，让选出的优良性状稳定下来，形成新的稳定品种。
这个过程的瓶颈在哪里呢？
亲缘关系限制： 传统的杂交育种，主要局限于同种或近缘种之间。你想把一株非常抗旱的小麦和一株高产但怕旱的小麦杂交，这没问题。但如果你想把某种在海洋微生物里发现的、能够耐盐的基因“挪”到小麦里，传统的杂交手段就几乎不可能实现。因为它们的基因组差异实在太大了，自然杂交会直接失败。
性状的“隐藏”和组合困难： 许多我们需要的优良性状，可能在大自然的变异库里存在，但它们可能被“隐藏”在基因组的其他部分，或者需要多个基因协同作用才能表现出来。传统的杂交育种，很难精确地“锁定”并“搬运”这些特定的基因片段，更多的是一种“碰运气”式的基因重组。要找到一个同时拥有多种理想性状的个体，其概率可能非常非常低，需要筛选成千上万甚至上百万的后代。
时间成本： 一个作物新品种的培育周期，从杂交到稳定，可能需要510年，甚至更长。如果某个关键性状在大自然中很难找到，或者找到后要与其他性状组合，这个时间成本是巨大的。
未知风险和变异： 自然变异虽然宝贵，但其中也可能夹杂着一些不利的基因，或者组合起来会产生未知的负面影响。传统的杂交筛选，需要谨慎辨别和剔除。
转基因技术为什么成为“更有效”的手段？
转基因技术，或者说基因工程，它的出现并非是为了“取代”自然变异的探索，而是为了“绕过”或“加速”了传统育种的许多限制，让育种更加精准、高效和可控。你可以这样理解：
1. 突破了物种界限的“围墙”： 转基因技术最核心的优势在于，它允许我们将特定目的基因从一个生物体（无论它有多远缘）“剪切”下来，然后“插入”到另一个生物体的基因组中。这意味着，如果你在大自然中发现某个生物（比如一种细菌）拥有一个极强的抗病毒基因，而你的作物恰好需要这个基因来对抗某种病毒，你可以通过基因工程技术，将这个基因“移植”到作物里。这在过去是完全不可想象的。
2. 精准“靶向”： 传统育种是“打包”搬运基因片段（即使是我们想要的目标基因，也会伴随一大堆其他基因一起传递），转基因技术则可以做到“精确打击”，只选择你想要的那一个或几个基因片段。这大大减少了不需要的遗传物质的引入，降低了引入不利基因的风险，也更容易预测育种结果。
3. 大大缩短育种周期： 如果一个关键性状的获得需要引入一个特定的基因，通过基因工程可能只需要几个月到一两年，就能在实验室里完成基因的导入和早期筛选。相比之下，传统杂交育种可能需要好几年才能完成同样的任务，而且成功率不一定高。
4. 克服“无法杂交”的难题： 对于一些距离太远、无法进行自然杂交的生物（比如植物和动物之间，或者植物和微生物之间），基因工程是目前唯一可行的方式来传递基因。
5. 实现“缺失”功能的构建： 有时候，我们需要的某个优良性状，在大自然中可能根本不存在，或者以一种我们无法识别的形式存在。通过对基因的理解，科学家可以人工合成或改造基因，创造出新的功能，然后将其引入到生物体中。
现代生物科学对自然变异的探索并没有停止，而且与转基因是相辅相成的。
首先，转基因的“源头”仍然是自然变异。科学家需要从自然界中去发现、鉴定那些具有优良性状的生物，然后从中“提取”或“克隆”出这些控制性状的基因。比如，抗虫基因 Bt，最初就是从一种叫做苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）的土壤细菌中发现的。如果没有对这种细菌以及它产生杀虫蛋白的基因的深入研究，就没有后面的 Bt 转基因作物。
其次，基因库的建立和保护至关重要。世界各地都有大量的基因库，收藏着各种作物的野生近缘种、地方品种以及其他有价值的生物资源。这些都是未来育种的“原材料”。科学家们还在不断地进行生物多样性调查和收集工作。
再次，基因组学的发展让探索更有效率。随着基因测序技术的发展，我们可以快速地“阅读”一个生物体的基因组，了解它的遗传信息。通过基因组学和生物信息学分析，科学家可以更精准地定位到控制某个优良性状的关键基因，这比过去那种大海捞针式的筛选要高效得多。我们甚至可以通过比较不同生物的基因组，推测出某些基因的功能。
总结一下，现代生物科学之所以大量运用转基因技术，并非因为放弃了对自然变异资源的探索，而是因为：
自然变异的“挖掘”虽然重要，但受限于亲缘关系和组合效率，许多目标性状难以获得。
转基因技术提供了突破物种界限、精准导入特定基因、缩短育种周期的高效手段。
转基因技术所用的目的基因，往往最终还是来源于对自然界生物的深入研究和发现。
这两种方法是互补的，基因组学等技术正在让对自然变异的探索变得更加深入和高效，也为转基因提供了更精确的目标。
可以把这想象成盖房子。传统育种就像是你在自家院子里找砖头、找木头来盖，你只能用院子里原有的材料。如果想用一种稀有的、强度非常高的特殊合金来做房梁，而这种合金只在深山老林里的一种矿石里找到，并且很难用传统方式“提取”和“塑形”，那么基因工程技术就像是一种“炼金术”和“精密加工”的工具，可以把你需要的合金元素精准地提取出来，并塑造成你需要的房梁形状，然后用它来建造你的房子，大大提升了房子的性能和建造效率。但前提是，你得先知道那个深山老林里存在这种矿石，以及它的化学成分。
所以，现代生物科学是在利用一切可行的科学手段，来解决人类面临的各种挑战，包括粮食安全、环境保护、疾病治疗等等。探索自然变异是基础，而基因工程是加速和拓展这些基础的重要技术。
首先，咱们得承认，大自然确实是个神奇的“实验室”，在漫长的演化过程中，它产生了令人难以置信的遗传多样性。想象一下，在全球各地，从极端寒冷到酷热沙漠，从高山之巅到深邃海底，生存着无数的植物和动物。它们为了适应各自的环境，经过无数代的自然选择，体内自然就“携带”了许多独特的基因组合，这些组合可能赋予它们抗病、耐旱、耐盐、高产、营养价值高等等优良性状。这部分资源，我们称之为“野生近缘种”或“地方品种”，它们确实是育种的宝贵财富。
为什么过去和现在都在努力挖掘自然变异？
这并非是现代生物科学“不去”探索自然变异，而是说，“充分挖掘”和“更有效率地挖掘”是两个概念，并且随着科学技术的发展，对“挖掘”的方式和目标也在不断演进。
在转基因技术出现之前，人类的育种主要依靠的是传统的杂交育种和选择育种。这个过程大致是这样的：
1. 寻找优良品种： 育种家会深入田野、山区、偏远地区，甚至收藏在基因库里的种子，寻找那些表现出期望性状的作物或牲畜。比如，找到一株在干旱地区生长得不错的野生小麦，或者一种抗某种病害的本地稻米。
2. 杂交： 将这些具有优良性状的个体进行人工授粉或交配，让它们的基因进行重组。就像父母的基因会传递给子女一样，希望把两个亲本的优良性状都“集合”到一个后代身上。
3. 筛选： 在杂交产生的庞大后代群体中，通过反复观察和测量，挑选出那些同时具备父母双方优点，或者出现全新优良性状的个体。这个过程可能需要一代又一代的筛选，非常耗时耗力。
4. 稳定： 最后，还要通过几代自交或回交，让选出的优良性状稳定下来，形成新的稳定品种。
这个过程的瓶颈在哪里呢？
亲缘关系限制： 传统的杂交育种，主要局限于同种或近缘种之间。你想把一株非常抗旱的小麦和一株高产但怕旱的小麦杂交，这没问题。但如果你想把某种在海洋微生物里发现的、能够耐盐的基因“挪”到小麦里，传统的杂交手段就几乎不可能实现。因为它们的基因组差异实在太大了，自然杂交会直接失败。
性状的“隐藏”和组合困难： 许多我们需要的优良性状，可能在大自然的变异库里存在，但它们可能被“隐藏”在基因组的其他部分，或者需要多个基因协同作用才能表现出来。传统的杂交育种，很难精确地“锁定”并“搬运”这些特定的基因片段，更多的是一种“碰运气”式的基因重组。要找到一个同时拥有多种理想性状的个体，其概率可能非常非常低，需要筛选成千上万甚至上百万的后代。
时间成本： 一个作物新品种的培育周期，从杂交到稳定，可能需要510年，甚至更长。如果某个关键性状在大自然中很难找到，或者找到后要与其他性状组合，这个时间成本是巨大的。
未知风险和变异： 自然变异虽然宝贵，但其中也可能夹杂着一些不利的基因，或者组合起来会产生未知的负面影响。传统的杂交筛选，需要谨慎辨别和剔除。
转基因技术为什么成为“更有效”的手段？
转基因技术，或者说基因工程，它的出现并非是为了“取代”自然变异的探索，而是为了“绕过”或“加速”了传统育种的许多限制，让育种更加精准、高效和可控。你可以这样理解：
1. 突破了物种界限的“围墙”： 转基因技术最核心的优势在于，它允许我们将特定目的基因从一个生物体（无论它有多远缘）“剪切”下来，然后“插入”到另一个生物体的基因组中。这意味着，如果你在大自然中发现某个生物（比如一种细菌）拥有一个极强的抗病毒基因，而你的作物恰好需要这个基因来对抗某种病毒，你可以通过基因工程技术，将这个基因“移植”到作物里。这在过去是完全不可想象的。
2. 精准“靶向”： 传统育种是“打包”搬运基因片段（即使是我们想要的目标基因，也会伴随一大堆其他基因一起传递），转基因技术则可以做到“精确打击”，只选择你想要的那一个或几个基因片段。这大大减少了不需要的遗传物质的引入，降低了引入不利基因的风险，也更容易预测育种结果。
3. 大大缩短育种周期： 如果一个关键性状的获得需要引入一个特定的基因，通过基因工程可能只需要几个月到一两年，就能在实验室里完成基因的导入和早期筛选。相比之下，传统杂交育种可能需要好几年才能完成同样的任务，而且成功率不一定高。
4. 克服“无法杂交”的难题： 对于一些距离太远、无法进行自然杂交的生物（比如植物和动物之间，或者植物和微生物之间），基因工程是目前唯一可行的方式来传递基因。
5. 实现“缺失”功能的构建： 有时候，我们需要的某个优良性状，在大自然中可能根本不存在，或者以一种我们无法识别的形式存在。通过对基因的理解，科学家可以人工合成或改造基因，创造出新的功能，然后将其引入到生物体中。
现代生物科学对自然变异的探索并没有停止，而且与转基因是相辅相成的。
首先，转基因的“源头”仍然是自然变异。科学家需要从自然界中去发现、鉴定那些具有优良性状的生物，然后从中“提取”或“克隆”出这些控制性状的基因。比如，抗虫基因 Bt，最初就是从一种叫做苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）的土壤细菌中发现的。如果没有对这种细菌以及它产生杀虫蛋白的基因的深入研究，就没有后面的 Bt 转基因作物。
其次，基因库的建立和保护至关重要。世界各地都有大量的基因库，收藏着各种作物的野生近缘种、地方品种以及其他有价值的生物资源。这些都是未来育种的“原材料”。科学家们还在不断地进行生物多样性调查和收集工作。
再次，基因组学的发展让探索更有效率。随着基因测序技术的发展，我们可以快速地“阅读”一个生物体的基因组，了解它的遗传信息。通过基因组学和生物信息学分析，科学家可以更精准地定位到控制某个优良性状的关键基因，这比过去那种大海捞针式的筛选要高效得多。我们甚至可以通过比较不同生物的基因组，推测出某些基因的功能。
总结一下，现代生物科学之所以大量运用转基因技术，并非因为放弃了对自然变异资源的探索，而是因为：
自然变异的“挖掘”虽然重要，但受限于亲缘关系和组合效率，许多目标性状难以获得。
转基因技术提供了突破物种界限、精准导入特定基因、缩短育种周期的高效手段。
转基因技术所用的目的基因，往往最终还是来源于对自然界生物的深入研究和发现。
这两种方法是互补的，基因组学等技术正在让对自然变异的探索变得更加深入和高效，也为转基因提供了更精确的目标。
可以把这想象成盖房子。传统育种就像是你在自家院子里找砖头、找木头来盖，你只能用院子里原有的材料。如果想用一种稀有的、强度非常高的特殊合金来做房梁，而这种合金只在深山老林里的一种矿石里找到，并且很难用传统方式“提取”和“塑形”，那么基因工程技术就像是一种“炼金术”和“精密加工”的工具，可以把你需要的合金元素精准地提取出来，并塑造成你需要的房梁形状，然后用它来建造你的房子，大大提升了房子的性能和建造效率。但前提是，你得先知道那个深山老林里存在这种矿石，以及它的化学成分。
所以，现代生物科学是在利用一切可行的科学手段，来解决人类面临的各种挑战，包括粮食安全、环境保护、疾病治疗等等。探索自然变异是基础，而基因工程是加速和拓展这些基础的重要技术。
网友意见
谢邀
这个问题分两层，第一层是“先问是不是，再问为什么。”，现代生物科学不去探索自然变异资源吗？相信不光是我，国家一再表彰支持的袁隆平院士应该也是不同意这个论断的。题目里这个“反而”用得显然过头了。
第二层是为什么要用转基因来培育新品种？
为什么现代科学不去探索驯化大量可以骑行的动物，反而要通过消耗不可再生资源来发明新车？
为什么现代医学不去探索大量自然界存在的草药，反而投入巨资研究各种化合药物？
为什么现代建筑学不去研究如何用自然界的石头材料盖房子，反而要用钢筋混凝土？
为什么？
这些问题的答案都是类似的，其实很简单：
单纯依靠自然界未经加工改造的原始资源无法满足人类对美好生活的向往和追求。
现代生命科学当然也有大量研究在探究自然变异资源，但那不是基因工程的任务。基因工程是一门工程学，本身就是一门改造、设计和创造的学问。
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