生物技术的发展历程
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环境生物技术及其应用环境是人类赖以生存的基础,环境生物技术则是指将生物学、环境科学和工程学等知识融合,通过开发和利用生物资源来解决环境问题的技术。
环境生物技术在环境保护、资源开发和利用等方面有着广泛的应用前景。
一、环境生物技术的发展历程自人类工业革命以来,工业、农业、城市化等活动的快速发展造成了严重的环境问题,全球环境的恶化和污染日益严重。
为解决这些问题,人们开始探索和研究环境生物技术。
20世纪60年代,在污水处理和污染物去除方面,人们首次尝试利用微生物进行生物处理。
之后,环境生物技术不断改进和发展。
随着分子生物学、基因工程、计算机等技术的逐步应用,环境生物技术不断发展壮大,成为当今环保领域发展的重要分支。
二、环境生物技术的应用1. 污染物降解通过利用许多生物,如菌类、微藻以及光合细菌,可以有针对性地降解各种有机和无机污染物,如石油、化学工业废水、纺织业废水、农业化学品和重金属等。
2. 废物和废水处理环境生物技术在污水处理中已经得到广泛应用。
通过使用生物反应器或池塘、湖泊等,可以达到有效处理污水的目的。
此外,利用微生物降解废物,可以减轻垃圾填埋场的压力,并改善生活垃圾处理的环境。
3. 土壤修复环境生物技术在土壤修复中也有重要应用。
通过运用生物吸附、生物降解、生物复合修复等手段,有效地修复了土壤中的重金属、有机化合物和植物营养物质等污染物,从而提高了土地的质量,使其可以更好地支持种植和生长植物。
三、环境生物技术的发展趋势随着生物技术发展的加速,环境生物技术的应用前景广阔。
未来环境生物技术将在以下方面得到更多应用:1. 智能化随着计算机技术和人工智能的发展,环境生物技术将更加智能化。
如利用遥感技术监测水质,利用大数据分析各种污染物的分布以及环境变化预测等,在环境生物处理上实现智能驱动。
2. 集成化环境生物技术将逐步实现“一体化”处理。
即在生物修复、污水处理、固体废物处理等方面,融合多种生物技术手段,形成更加综合、高效的处理系统。
生物仿生技术的发展与应用随着科学技术的不断进步,生物仿生技术已经成为了一个备受关注的领域。
生物仿生技术是将生物体的结构、形态、功能应用到人类工程技术中的一种新兴科技。
它不仅能够解决生物技术领域中遇到的问题,更可以在人类生活和工作的方方面面中发挥着重要的作用。
一、发展历程生物仿生技术的发展历程可以追溯到上世纪五六十年代,当时由于生物研究的不断发展,人们不断地发现自然界中植物和动物的完美结构,这引发了科学家对仿生学的探索热情。
在这之后,仿生学逐渐发展形成了一门独立的学科,并逐步成为了生物技术领域中的一个重要分支。
随着技术的不断发展,人们对仿生技术的认识也越来越深刻,相关技术的应用也无所不在。
二、应用领域1. 新材料领域生物仿生技术在新材料领域具有广泛的应用。
例如,仿生彩色材料可以通过仿生学原理来制造,颜色和纹理可以与自然界中的生物相似。
这种材料可以广泛应用于化妆品、服装、电子产品等领域。
2. 环保领域生物仿生可以在环保领域中有所应用。
例如,模仿海豚的鳍状物可以设计出更加高效的风力发电机,这种发电机又可以带来无限新的应用领域。
3. 农业领域农业领域中,生物仿生技术的应用也较为常见。
例如,仿生农田可以根据天气状况调整水的供应,从而提高农作物的产量,降低灌溉水的消耗。
另外,仿生智能机器人也可以广泛应用于农业生产中,如无人驾驶播种机、自动化灌溉系统等。
4. 飞行器领域仿生技术在飞行器领域中的应用,也无可替代。
仿生技术可以根据鸟类空中飞行的原理来设计飞行器的结构和形态,这样可以实现更好的飞行性能。
5. 医疗领域生物仿生技术在医疗领域中,也可以发挥着重要的作用。
例如,仿生智能机器人可以实现无创手术,通过手术机器人来切除患病部位,从而减少患者术后恢复时间,降低感染风险。
另外,仿生人工关节也可以广泛应用于骨科手术中,这样可以为患者带来更高效的术后康复。
三、未来展望随着科技技术的不断发展,生物仿生技术的应用领域也将进一步扩大和拓展。
我国生物行业发展历程自20世纪80年代起,我国生物行业开始发展迅猛,经历了几个重要的阶段。
最初的阶段是起步阶段。
上世纪80年代,我国刚刚开始开展生物技术研究,生物产业还处于起步阶段。
当时,我国主要从国外引进技术和设备,并进行基础研究和技术学习。
在这个阶段,我国注重培养人才和搭建实验室设施,并开始开展基础研究。
随着基础研究的积累和人才培养的进展,我国生物行业进入了第二个阶段,即技术研发与产业化阶段。
上世纪90年代至今,我国生物技术取得了突破性进展。
生物医药、农业生物技术、环境生物技术等领域取得了显著的成果。
越来越多的生物技术企业成立,大量的生物技术研究成果得以应用于生产实践。
同时,政府也开始制定相关政策和法规,推动生物产业化进程。
进入21世纪以来,我国生物行业进一步迈入了创新与发展的阶段。
随着我国经济的快速发展和对生物科技的投入增加,我国生物产业规模不断扩大,创新能力显著提升。
一系列重大科研项目相继启动,我国在基因组学、蛋白质组学、干细胞、转基因技术等领域取得了国际领先地位。
同样重要的是,我国生物医药行业经历了高速增长,新药研发取得突破,一批具有国际竞争力的生物医药企业崛起。
目前,我国生物行业正进一步加强创新能力,推动绿色可持续发展。
政府加大对生物产业的支持力度,建设了一批生物产业基地和科技创新园区,鼓励企业加大技术研发和创新投入。
同时,我国生物产业正在向高端化、绿色化方向发展,注重生物材料、环境生物技术、生物能源等领域的创新。
未来,我国生物行业将继续朝向高质量发展的方向努力。
随着人口老龄化程度的加深和健康意识的提高,生物医药行业将迎来更大的发展机遇。
同时,环境问题的日益突出也为环境生物技术提供了广阔的市场空间。
我国生物行业将进一步推动产业升级和创新发展,为经济增长和社会进步做出更大贡献。
总之,我国生物行业在过去的几十年中经历了起步阶段、技术研发与产业化阶段,以及创新与发展阶段。
目前,我国生物行业正致力于加强创新能力,推动绿色可持续发展。
生物科学发展历程生物科学是自然科学的一个重要分支,研究生命现象的起源、演化和规律性。
自古以来,人类对于生命的认知都是不断深化和发展的,随着科技的不断进步,生物科学的研究也持续不断地向前推进。
本文将从生物科学的起源、分类和重要发现三个方面介绍生物科学的发展历程。
一、生物科学的起源生物科学的起源可以追溯到古代。
古代的人们通过观察自然界中的生命现象,开始了对生命的探索和认知。
《黄帝内经》、《难经》等古代医学经典记载了古人对于身体结构、疾病治疗等方面的探索,可以说这些记录为后世的生物学研究提供了基础。
18世纪欧洲人迎来了科学革命,科学家们开始运用科学方法进行研究,生物科学也逐渐成为一门独立的学科。
当时,生物科学主要集中在植物学和动物学方面,研究生物的形态、结构和分类等问题。
通过对生物分类的研究,科学家们慢慢认识到不同生物间的相似性和差异性,也为后来的研究奠定了基础。
二、生物科学的分类生物科学是一个极为广泛的学科,包括多个分支,常见的分支如下:1.生物化学:研究物质转换、生命代谢和化学反应等方面。
2.分子生物学:研究生物的分子结构、功能和相互作用等方面。
3.生态学:研究生物之间以及生物与环境间的相互关系、循环和平衡等方面。
4.遗传学:研究遗传物质的传递、变异、表达和调控等方面。
5.微生物学:研究细菌、病毒、真菌等微生物的结构、功能和生态学角色等方面。
6.人类学:研究人类的演化、发展和文化等方面。
7.生物技术:运用生物学知识和技术手段,进行药物研发、新品种选育、环境修复等方面的应用研究。
8.神经生物学:研究神经系统的构造、功能和疾病等方面。
以上分支仅是生物科学中的一部分,每个分支又有自己的研究方向和点。
在生物科学的研究中,不同分支不断交叉、融合、扩展,促进了生物科学的不断发展。
三、生物科学的重要发现生物科学的发展离不开科学家们的不断探索和创新,以下是一些重要的生物学发现:1.细胞理论约1725年,英国微生物学家李文虎观察到动植物中的微小结构,但直到19世纪,生物学家们才真正确认了这些小结构是一种独立的单位,即细胞。
细胞生物学的发展历程和研究方法细胞生物学是研究生命的基本单位——细胞的结构、功能、发育和遗传等方面的科学。
它以显微镜观察细胞、利用生化、基因工程等手段揭示细胞内分子和生物化学反应,为研究生命现象、疾病治疗和生物技术的发展提供了重要的理论基础和技术手段。
本文将就细胞生物学的发展历程和研究方法进行简要的阐述。
一、细胞生物学的发展历程1. 17世纪与18世纪:原型显微镜的发明,发现单细胞生物在17世纪,由于荷兰人李文虎和哈特索克等人的努力,最早使用玻璃球制成的原型显微镜诞生了。
随后,苏黎世的伯格和莱顿的利韦内虎等人分别发现了像酿酒酵母、线虫等单细胞生物。
这些研究奠定了细胞生物学这一学科的基础。
2. 19世纪:发明透射电子显微镜和光学显微镜随着微生物学和生物学的发展,透射电子显微镜和光学显微镜的出现,让人们能够更加清晰地观察到细胞的内部结构和组成成分。
格兰特、维特格伦、施万等人发现了细胞核和细胞质等细胞内结构,揭示了细胞内分子的组成和排列方式,推动了细胞生物学的进一步发展。
3. 20世纪初:发现细胞分裂的遗传基础1902年,神经生理学家瓦尔贝格首次提出了“染色体”一词,为细胞分裂的遗传基础奠定了基础。
1905年,孟德尔的遗传定律被发现,并在1920年代得到了证实。
当时,指出“基因位于染色体上”也成为了一个共识。
随后,施泰因和沃兰陶著述了第一个关于细胞分裂的教材,并开创了遗传方面的研究。
这些基础方面的研究成果,为细胞分裂、遗传等方面的研究奠定了基础。
4. 20世纪60年代:发现DNA是遗传物质1944年,奥塞尔和阿弗里等人通过一系列实验,证明了DNA 是遗传物质,而这个发现对于进一步的研究将有非常大的启示。
50年代后期,克里克和沃森发现了DNA的结构,揭示了遗传信息的储存和传递机制,为现代遗传学和生物技术领域的研究,奠定了重要的基础。
5. 20世纪80年代以后:生物技术的发展,细胞生物学入门简易在20世纪80年代之后,随着基因工程、免疫学、细胞培养、影像学等技术的发展,使得细胞生物学变得更加容易入门,同时也提高了对细胞的认识,对癌症、代谢疾病等方面的诊断和治疗提供了新的思路和方向。
21世纪生物学发展历程摘要:一、21 世纪生物学发展的背景二、21 世纪生物学的主要成就三、21 世纪生物学的发展趋势四、21 世纪生物学对社会的影响正文:21 世纪生物学发展历程随着科学技术的不断进步,21 世纪生物学也取得了长足的发展。
本文将从21 世纪生物学发展的背景、主要成就、发展趋势和社会影响四个方面,对21 世纪生物学的发展历程进行详细的阐述。
一、21 世纪生物学发展的背景21 世纪,人类进入了生物科学的时代。
生物学作为一门基础科学,其发展对于人类认识生命现象、揭示生命规律以及探索生物资源具有重要的意义。
同时,生物技术在医药、农业、环保等领域也得到了广泛的应用,使得生物学在21 世纪成为了备受关注的学科。
二、21 世纪生物学的主要成就1.基因组学:21 世纪初,人类基因组计划取得了重大突破,成功绘制出了人类基因组图谱,为人类揭开生命奥秘奠定了基础。
2.蛋白质组学:通过对蛋白质的组成、结构和功能的研究,为疾病的诊断和治疗提供了新的思路。
3.干细胞研究:21 世纪初,干细胞研究取得了突破性进展,为组织再生、疾病治疗以及发育过程的研究提供了新的手段。
4.神经生物学:对大脑功能的研究取得了重要进展,如对记忆、学习等认知过程的理解更加深入。
三、21 世纪生物学的发展趋势1.微观领域的发展:未来生物学将继续向微观领域发展,如基因编辑、蛋白质工程等,以期在分子层面上解决生命现象的本质问题。
2.跨学科研究:生物学与数学、物理、化学等学科的交叉融合,将有助于揭示生命现象背后的规律。
3.生物技术的发展:基因编辑技术、组织工程技术等生物技术的进一步发展,将在医药、农业、环保等领域发挥更大的作用。
四、21 世纪生物学对社会的影响1.提高人类生活质量:生物学的发展为人类提供了许多先进的生物技术,如基因诊断、基因治疗等,有助于提高人类的生活质量。
2.促进经济发展:生物科学的发展带动了生物技术产业的发展,形成了一个新兴产业,对经济的增长起到了积极的推动作用。
中国biotech发展历程中国生物技术(biotech)的发展历程可以追溯到上个世纪80年代初期。
那时候,随着改革开放政策的实施,互联网和信息技术的兴起,中国开始加大对生命科学和生物技术的研究力度。
从那时起,中国的生物技术领域就取得了长足的发展,并在世界范围内逐渐崭露头角。
在1980年代初,中国的生物技术主要集中在基础研究和学科建设上。
中国科学院和各大高校成立了生物技术研究所和实验室,开始着手进行基础研究工作。
这个时期,中国科学家在基因工程、细胞工程和生物化学等方面取得了重要的研究成果。
同时,国家也加大了对生物技术领域的投资,提供了资金和政策支持。
到了1990年代,中国的生物技术开始向应用发展。
这个时期,生物技术成为国家发展战略的一部分。
中国政府制定了一系列鼓励创新和技术转化的政策,吸引了一大批人才和资本进入生物技术领域。
同时,一批生物技术公司和研究机构也相继成立,对话药品研发、医疗设备以及农业领域的生物技术项目进行实施。
2000年代初,中国生物技术进入了快速发展的阶段。
国家在医疗健康、生态环境和农业食品等领域制定了一系列发展战略和规划。
这个时期,中国大力推动生物医药、农业生物工程、环境生物技术等领域的发展,涌现出了一批有影响力的生物技术企业和创新项目。
同时,国家也加大了对生物技术领域的研发投入,提高了科研人员的待遇和福利,提高了创新和转化的效率。
随着中国生物技术的迅猛发展,国际交流和合作也逐渐增加。
中国与世界各国建立起了广泛的合作关系,参与到国际生物技术创新和标准制定中。
中国的生物技术企业和科研机构也积极参与到国际竞争中,取得了一系列重要的创新成果。
近年来,中国生物技术在产业结构和发展模式上也发生了重大变化。
传统的药品研发和生物制药逐渐向新兴领域如基因测序、基因编辑、个体化医疗等转移。
同时,中国的生物技术也更加注重创新和开放合作,加强与高校、研究机构、企业和医疗机构的联手合作,提高创新能力和技术水平。
生物识别技术的发展与应用生物识别技术是指利用人体生物特征进行身份验证和识别的一种先进技术。
近年来,随着科技的不断进步和人们对安全性的需求不断增加,生物识别技术得到了广泛的应用和发展。
本文将重点探讨生物识别技术的发展历程以及在不同领域的应用。
一、生物识别技术的发展历程生物识别技术的起源可以追溯到几十年前,最早用于军事、法医等特定领域。
随着科技进步和算法算力的提升,生物识别技术也得到了快速发展。
以下列举了几个重要的里程碑事件:1. 指纹识别:指纹是最早被应用于生物识别技术的一种特征。
在20世纪末,指纹识别技术已经成熟并广泛应用于刑事侦查领域。
2. 虹膜识别:虹膜是人眼中独有的一种特征,其识别精度高,不受环境干扰。
虹膜识别技术在银行、机场等场景中得到了广泛应用。
3. 人脸识别:随着计算机视觉和图像处理技术的进步,人脸识别技术取得了长足的发展。
如今,人脸识别技术已应用于门禁系统、手机解锁等场景。
4. 声纹识别:声纹是指语音中独特的声音特征,与个体的声带形态相关。
声纹识别技术可以应用于电话银行、语音助手等领域。
5. 掌纹识别:掌纹是指手掌皮肤上的细节纹路,其特征相对独特,不易被伪造。
掌纹识别技术可应用于移动支付、智能门锁等场景。
二、生物识别技术的应用1. 安全领域:生物识别技术最广泛应用于安全领域。
例如,在边境口岸、机场等重要场所,指纹、虹膜和人脸识别技术被用于身份验证和安全监控。
此外,生物识别技术还可以应用于金融、电子商务等领域,提高用户的账户安全性。
2. 医疗领域:生物识别技术在医疗领域有着广泛的应用前景。
医生可以通过病人的虹膜或指纹进行身份验证,确保医疗信息的安全性。
此外,生物识别技术还可以应用于疾病诊断、药物管理等方面,提高医疗服务的质量和效率。
3. 交通领域:生物识别技术已经应用于交通领域,例如在机场、车站等场所进行旅客的快速通行验证。
通过人脸或虹膜识别技术,能够加快旅客的检查速度,提高通行效率。
[资料] 预测未来最好的方法就是把它创造出来。
——罗曼·罗兰[法国]生物化学实验技术发展简史生物科学在20世纪有惊人的发展,其中生物化学与分子生物学的进展尤为迅速,这样一门最具活力和生气的实验科学,在21世纪必将成为带头的学科,这主要有赖于生物化学与分子生物学实验技术的不断发展和完善。
这里我们简单回顾一下生物化学实验技术的发展历史。
20年代:微量分析技术导致了维生素、激素和辅酶等的发现。
瑞典著名的化学家T.Svedberg奠基了“超离心技术”,1924年制成了第一台5000×g(5000 r/min~8000 r/min)相对离心力的超离心机(相对离心力“RCF”的单位可表示为“×g”),开创了生化物质离心分离的先河,并准确测定了血红蛋白等复杂蛋白质的分子量,获得了1926年的诺贝尔化学奖。
30年代:电子显微镜技术打开了微观世界,使我们能够看到细胞内的结构和生物大分子的内部结构。
40年代:层析技术大发展,两位英国科学家Martin和Synge发明了分配色谱(层析),他们获得了1952年的诺贝尔化学奖。
由此,层析技术成为分离生化物质的关键技术。
“电泳技术”是由瑞典的著名科学家Tisellius所奠基,从而开创了电泳技术的新时代,他因此获得了1948年的诺贝尔化学奖。
50年代:自1935年Schoenheimer和Rittenberg首次将放射性同位素示踪用于碳水化“放射性同位素示踪技术”在50年代有了大的发展,合物及类脂物质的中间代谢的研究以后,为各种生物化学代谢过程的阐明起了决定性的作用。
60年代:各种仪器分析方法用于生物化学研究,取得了很大的发展,如HPLC技术、红外、紫外、圆二色等光谱技术、NMR核磁共振技术等。
自1958年Stem,Moore和Spackman 设计出氨基酸自动分析仪,大大加快了蛋白质的分析工作。
1967年Edman和Begg制成了多肽氨基酸序列分析仪,到1973年Moore和Stein设计出氨基酸序列自动测定仪,又大大加快了对多肽一级结构的测定,十多年间氨基酸的自动测定工作得到了很大的发展和完善。
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生物技术的发展历程
及重要意义
姓名:××※
学院:××※
专业:××※
学号:××※
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生物技术的发展历程及重要意义
生物技术被是一项高新技术,世界各国都很重视,它被广泛应用于医
药卫生、农林牧渔、轻工、食品、化工和能源等领域,促进传统产业
的技术改造和新兴产业的形成,对人类社会生活将产生深远的革命性
的影响。生物技术对于提高综合国力,迎接人类所面临的诸如食品短
缺、健康问题、环境问题及经济问题的挑战是至关重要的;生物技术
是现实生产力,也是具有巨大经济效益的潜在生产力,它将是 21 世
纪高技术革命的核心内容。生物技术产业是 21 世纪的支柱产业,许
多国家都将生物技术确定为增长国力和经济实力的关键性技术之一。
我国政府同样把生物技术列为高新技术之一并组织力量攻关。
生物技术可分为传统生物技术和现代生物技术。现代生物技术是
从传统生物技术发展而来的。传统的生物技术是指旧有的制造酱、醋、
酒、面包、奶酪、酸奶及其他食品的传统工艺;现代生物技术则是指
20 世纪 70 年代末 80 年代初发展起来的,以现代生物学研究成果
为基础,以基因工程为核心的新兴学科。
一、生物技术的发展历程
1、传统生物技术的产生
传统生物技术应该说从史前时代起就一直为人们所开发和利用,
以造福人类。在石器时代后期,我国人民就会利用谷物造酒,这是最
早的发酵技术。在公兀前 221 年,周代后期,我国人民就能制作豆
腐、酱和醋,并一直沿用至今。公元 10 世纪,我国就有了预防天花
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的活疫苗;到了明代,就已经广泛地种植痘苗以预防天花。16 世
纪,我国的医生已经知道被疯狗咬伤可传播狂犬病。在西方,苏美尔
人和巴比伦人在公元前 6000 年就已开始啤酒发酵。埃及人则在公元
前 4000 年就开始制作面包。1676 年荷兰人 Leeuwen
Hoek(1632—1723)制成了能放大 170~300 倍的显微镜并首先观察
到了微生物。19 世纪 60 年代法国科学家 Pasteur(1822—1895)首先
证实发酵是由微生物引起的,并首先建立了微生物的纯种培养技术,
从而为发酵技术的发展提供了理论基础,使发酵技术纳入了科学的轨
道。到了 20 世纪 20 年代,工业生产中开始采用大规模的纯种培养
技术发酵化工原料丙酮、丁醇。20 世纪 50 年代,在青霉素大规模
发酵生产的带动下发酵工业和酶制剂工业大量涌现。发酵技术和酶技
术被广泛应用于医药、食品、化工、制革和农产品加工等部门。20 世
纪初,遗传学的建立及其应用,产生了遗传育种学,并于20 世纪 60
年代取得了辉煌的成就,被誉为“第一次绿色革命”。细胞学的理论被
应用于生产而产生了细胞工程。在今天看来,上述诸方面的发展,还
只能被视为传统的生物技术,因为它们还不具备高技术的诸要素。
2、现代生物技术的发展
现代生物技术是以 20 世纪 70 年代 DNA 重组技术的建立为
标志的。1944 年 Avery 等阐明了 DNA 是遗传信息的携带者。1953
年 Watson 和 Crick 提出了 DNA 的双螺旋结构模型,阐明了 DNA
的半保留复制模式,从而开辟了分子生物学研究的新纪元。由于一切
生命活动都是由包括酶和非酶蛋白质行使其功能的结果,所以遗传信
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息与蛋白质的关系就成了研究生命活动的关键问题。1961 年
Khorana 和 Nirenberg 破译了遗传密码,揭开了 DNA 编码的遗传
信息是如何传递给蛋白质这一秘密。基于上述基础理论的发展,1972
年 Berg 首先实现了DNA 体外重组技术,标志着生物技术的核心技
术——基因工程技术的开始。它向人们提供了一种全新的技术手段,
使人们可以按照意愿在试管内切割 DNA、分离基因并经重组后导人
其他生物或细胞,藉以改造农作物或畜牧品种;也可以导人细菌这种
简单的生物体,由细菌生产大量有用的蛋白质,或作为药物,或作为
疫苗;也可以直接导人人体内进行基因治疗。显然,这是一项技术上
的革命。以基因工程为核心,带动了现代发酵工程、现代酶工程、现
代细胞工程以及蛋白质工程的发展,形成了具有划时代意义和战略价
值的现代生物技术。
二、生物技术的重要意义
生物技术可以改善农业生产、解决食品短缺,提高植物品质:生
物技术还可培育出品质好,营养价值高的作物新品系。例如,人们正
在试图把大豆贮藏蛋白转移到水稻中,培育高蛋白质的水稻品系。利
用生物固氮,减少化肥用量:化肥的使用使土地板结、肥力下降,而
且造成环境污染。科学家们正努力将具有固氮能力的细菌的固氮基因
转移到植物根际微生物中,希望它们可以进行生物固氮,减少化肥使
用量。如我国已成功的构建了12株水稻粪产碱菌耐氨工程菌。施用
这种细菌可节约化肥1/5,平均增产5%-12.5%。
生物技术可以提高生命质量,延长人类寿命。生物技术有利于疾
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病的预防和诊断:传统的疫苗生产方法对某些疫苗的生产和使用,存
在着免疫效果不理想,被免疫者有被感染的风险等不足。而基因工程
生产的重组疫苗可以达到安全、高效的目的。已经上市或进入临床实
验的如病毒性肝炎疫苗,肠道传染病疫苗(包括霍乱、痢疾等)...
1998年初,美国批准了首个艾滋病疫苗进入人体实验。这预示着艾
滋病或许可以象乙肝一样得到有效的预防。利用细胞工程可以生产单
克隆抗体。单克隆抗体既可用于疾病治疗,又可用于疾病的诊断。如
用于治疗肿瘤的“生物导弹”就是将治疗肿瘤的药物与抗肿瘤细胞的
抗体联结在一起,利用抗体和抗原的特异亲和性,使药物集中于肿瘤
部位以杀死肿瘤细胞,减少药物对正常细胞的毒害。单克隆抗体更多
的是用于疾病的诊断和治疗效果的评价。目前单克隆抗体用于免疫检
测大约占全部诊断试剂的30%.利用基因工程技术还可以生产诊断用
的DNA试剂,称之为DNA探针,主要用来诊断遗传性疾病和传染性
疾病。
通过生物技术可以进行基因治疗:导入正常基因来治疗由于基因
缺陷而引起的疾病,一直是人们长期以来追求的目标。但由于技术难
度大,一直进展缓慢。直到1990年9月,美国批准用ADA(腺苷脱
氨酶基因)基因治疗严重联合型免疫缺陷病(一种单基因遗传病)并
取得了较满意的结果。目前已有涉及到恶性肿瘤、遗传病、代谢性疾
病、传染病等90个基因治疗方案通过了美国FDA的审查,其中60
个正在实施中。我国则有包括血友病、地中海贫血、恶性肿瘤等多个
氨酶基因)基因治疗严重联合型免疫缺陷病(一种单基因遗传病)并
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取得了较满意的结果。目前已有涉及到恶性肿瘤、遗传病、代谢性疾
病、传染病等90个基因治疗方案通过了美国FDA的审查,其中60
个正在实施中。我国则有包括血友病、地中海贫血、恶性肿瘤等多个
基因治疗方案正在实施中。
利用生物技术还可以解决能源危机。目前,我们主要使用的能源
是石油和煤炭。但这些化石能源终将枯竭。生物能源将是最有希望的
新能源之一,其中又以乙醇最有希望成为新的替代能源。人们很早就
会用发酵的方法来得到乙醇,但由于是用谷物做原料,且得率低,成
本高,不可能大量用做能源。科学家希望能找到一种特殊的微生物,
使之可以利用杂草、木屑、植物的秸杆等纤维素或木质素类大量而又
廉价的材料,生产出低成本,高得率的乙醇。通过微生物发酵或固定
化酶技术,将农业或工业的废弃物变成沼气或氢气,也是一种取之不
尽,用之不竭的能源。
生物技术还可以提高石油的开采率。目前的石油一次采油仅能开
采储量的30%二次采油需加压、注水,也只能再获得储量的20%。深
层石油吸附在岩石空隙间,难以开采。加入能分解蜡质的微生物后,
微生物分解蜡质使石油流动性增加而获取石油,被称为三次采油。
生物技术还有利于环境保护:传统的化学工业生产大都在高温高
压下进行,这是一个典型的耗能过程并带来环境的恶化。如果用生物
技术方法来生产,就可以节约能源而且避免环境污染。如用苏云金杆
菌生产毒性蛋白作杀虫剂来代替化学农药,就是一例。微生物有惊人
的降解污染物的能力。人们可以利用这些微生物净化有毒的化学物
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质、降解石油污染、处理废水废渣,达到净化环境、保护环境、废物
利用并获得新的产品的目的。