生物技术的发展历程
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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:××※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。
医学生物技术医学生物技术是将生物技术与医学相结合的一门新兴交叉学科,它利用生物技术手段对人类疾病的发生机制进行研究,从而为疾病的预防、诊断和治疗提供科学依据。
随着医学和生物技术的发展,医学生物技术的发展也愈发迅速,成为人类应对疾病挑战和推动医学进步的重要手段之一。
一、医学生物技术的发展历程医学生物技术的发展可以追溯到20世纪50年代,当时利用生物化学方法提取并分离了人体中的蛋白质、核酸等生物大分子,并解析了它们的结构和功能,这为后来的基因工程技术和生物药物开发奠定了基础。
20世纪60年代末,克隆技术的出现使得人们可以从其他物种中获取基因并将其导入到人体细胞中,这促进了基因治疗、基因诊断等医学领域的发展。
在20世纪90年代中后期,高通量基因测序技术的问世,使得基因组学得以快速发展并建立了人类基因组计划,这也为疾病基因相关的研究提供了强有力的手段。
近年来,CRISPR-Cas9等基因编辑技术的出现,则在医学生物技术领域带来了革命性的变化,这一技术可精准切除、编辑人体基因,可应用于遗传病治疗、癌症治疗等领域。
二、医学生物技术的应用领域1.生物药物的研制生物药物是利用生物技术手段制备,通过基因重组、细胞工程等制造的具有高效性、精准性、稳定性等优势的药物。
生物药物可制造抗体、多肽类药物、基因治疗药物等,可用于治疗癌症、自身免疫性疾病、神经系统疾病等众多领域。
近年来,随着相关技术的不断发展,越来越多的生物药物进入了市场,并成为了许多疾病治疗的重要手段。
2.遗传性疾病的诊断与研究遗传性疾病是由基因突变等遗传因素导致的疾病,这些基因突变可有显性、隐性等不同遗传方式。
利用生物技术的手段,可以对遗传性疾病进行基因诊断、基因筛查等,为家族遗传疾病的防治提供科学依据。
此外,对于许多遗传性疾病的发病机制、遗传学等方面的研究,也有利于深入理解疾病的形成和发展。
3.细胞、组织、器官等的培养和修复医学生物技术的一种重要应用是利用细胞培养技术对人体细胞、组织进行培养,从而获取大量细胞等产物。
生物技术的发展历程生物技术的发展历程可以追溯到古代文明时期,当时人们开始利用自然界的生物资源进行农业生产和药物制备。
然而,现代生物技术的发展始于20世纪的科学革命和技术突破。
20世纪初,生物学家们发现了遗传物质DNA的存在和作用,并且逐渐理解了基因在遗传信息传递中的重要性。
这为后来的生物技术发展奠定了基础。
1944年,奥斯瓦尔德·艾弗里和他的同事们首次证明了DNA 是遗传物质,并且能够通过转化作用在不同细菌之间进行遗传信息的传递。
这一发现为后来的基因工程做出了重要贡献。
20世纪60年代至70年代,随着基因工程技术的发展,科学家们开始利用限制酶(一种能够识别并切割DNA特定序列的酶)和DNA连接酶等工具对DNA进行修饰和重组。
这为后来的基因克隆和基因表达技术打下了基础。
1980年代,随着PCR(聚合酶链反应)技术的问世,科学家们可以快速、有效地扩增目标DNA片段。
这一技术的发展极大地推动了基因测序、基因诊断和基因分析等领域的发展。
1990年代至今,人类基因组计划的启动标志着基因组学的发展进入了快速阶段。
随着高通量测序技术的出现,科学家们可以更快、更准确地测序和分析基因组,从而揭示了生物信息学和结构生物学的许多奥秘。
同时,基因编辑技术如CRISPR-Cas9的出现为生物技术带来了新的突破。
利用CRISPR-Cas9技术,科学家们可以精确、高效地修改和编辑生物体的基因组,为精准医学和农业领域带来了巨大的发展潜力。
总的来说,生物技术的发展历程经历了从基础研究到工程应用的转变。
随着时间的推移,生物技术从一个小众领域逐渐发展成为对人类生活产生深远影响的重要学科。
未来,生物技术的发展势必会继续推动科学和技术的进步,并为解决全球性问题提供新的解决方案。
初中生物生物技术发展史第一篇范文:初中生物生物技术发展史生物技术作为一种重要的科学技术,在我国的发展历程中取得了举世瞩目的成就。
本文将从初中生物教学实际出发,以人性化的语言,介绍生物技术的发展史,旨在激发学生对生物技术的兴趣,提高他们的科学素养。
生物技术是指利用生物体或其细胞、组织和器官,以及遗传物质等生物资源,为人类生产、生活和医疗等服务的一种技术。
在初中生物教学中,生物技术作为一个重要的知识点,不仅可以帮助学生了解生物科学的前沿领域,还能培养他们关爱生命、保护环境的意识。
生物技术的发展历程1.微生物技术的诞生:早在公元前,我国就已经出现了利用发酵技术制作酒、醋、酱油等食品的方法。
然而,微生物技术的真正突破是在17世纪,荷兰显微镜学家安东尼·范·李温豪斯发现了酵母菌,为发酵过程提供了科学依据。
2.遗传学的创立:1900年,奥地利植物学家孟德尔提出了遗传定律,为生物技术的发展奠定了基础。
此后,托马斯·亨特·摩尔根、马修·梅塞尔森等科学家对遗传学进行了深入研究,为基因工程技术的出现奠定了基础。
3.基因工程技术的诞生:20世纪70年代,美国科学家基姆·吉尔伯特、弗朗西斯·克里克和英国科学家詹姆斯·沃森共同发明了基因拼接技术。
这一技术的出现,使得科学家能够对生物基因进行精确的操作,为生物技术的应用打开了新的大门。
4.细胞工程技术的突破:20世纪80年代,英国科学家约翰·戈登成功克隆了哺乳动物“多利羊”,标志着细胞工程技术取得了重大突破。
此后,细胞工程技术在医疗、农业、生物制药等领域得到了广泛应用。
5.蛋白质工程技术的兴起:20世纪90年代,美国科学家凯罗琳·罗塞托成功解析了人类血红蛋白的基因序列,为蛋白质工程技术的发展提供了有力支持。
蛋白质工程技术在药物研发、生物材料等领域具有广泛应用前景。
6.系统生物学的兴起:21世纪初,系统生物学作为一种新的交叉学科,开始受到广泛关注。
生物技术的发展历程.doc
生物技术的发展历程
生物技术是指从事研究、开发和应用生物科学原理和技术的一门学科。
现代生物技术的起源,可以追溯到十九世纪末和二十世纪初,在这段时期,随着细菌和真菌等微生物被发现,以及蛋白质结构被揭示,生物技术逐渐给人类和环境带来无穷的机遇和渠道。
1870年,美国科学家费奥多·莱文(F.M. Spielman)首次发现了细菌,开发了细菌培养和细菌学技术,为发展后来的细菌技术奠定了基础。
1943年,美国微生物学家奥古斯特·豪登(A.O. Ghosh)首次在真菌中发现了细胞质酶,奠定了以基因作为遗传能力地基础,开创了基因技术。
1953年,英国科学家彼得·哈罗(C.P. Hall)等揭示了DNA双螺旋结构,从而掀起了生物革命,生物技术在这个时代出现了激增的发展趋势。
1970年至80年代,生物技术有了较大的发展,生物化学和分子生物学的研究都取得重大进展。
1977年,美国生物学家凯特琳·史密斯(K.A. Smith)发明了常见的重组菌,使得利用该菌的技术可以转换各种遗传信息,也可以用来修饰一些受精卵。
1985年,美国科学家帕克(G.H. Park)等人发明了基因扩增技术(PCR),使得获得大量DNA样本成为可能,为发展基因组学奠定了坚实基础,也为精准医疗提供了重要技术支持。
2000年以来,生物技术有了更大的发展,研究聚焦于生物仪器、大数据分析等领域,新型基因表达调控技术、基因编辑技术等领域也有了重大进展,发展的方向在继续蓬勃发展。
随着科技及信息逐渐发展壮大,通过更深入的科研及技术研发,生物技术毫无疑问将带来更大的改变和机遇,它将深深的影响到人类生活的方方面面。
生物科技的发展和应用一、生物科技简介随着科技的发展和人类对生命的认知不断深入,生物科技已经成为人类发展的一股重要力量。
简而言之,生物科技就是利用生物学知识和技术进行的应用研究和产业开发,其涵盖范围非常广泛,包括基因技术、蛋白质工程、细胞工程、生物传感技术、生物芯片技术等。
二、生物技术的发展历程生物技术的发展历程可以从细胞学、遗传学开始。
20世纪50年代,科学家发现DNA是生命遗传信息的重要组成部分,50年代末70年代初,科学家逐渐明确遗传物质确定人类基因的机理,从而推动了基因工程技术的发展。
80年代初,蛋白质工程被列为主要方向,用于生产人胰岛素和黑素细胞刺激激素等药物。
90年代,生物芯片技术应运而生,成为一个重要的基因和蛋白质高通量筛选技术。
三、生物技术的应用场景生物技术已广泛应用于医疗、农业、工业、环保、食品行业等领域。
在医疗方面,基因测序及其相关技术已经被广泛应用于疾病诊断和治疗,如癌症、肿瘤、心血管疾病、神经系统疾病等。
在农业方面,转基因技术使植物对抗害虫、改善农作物品质、提高产量等,还被用于制作农业生物制品。
在工业方面,酶工程技术得到了充分应用,实现纳米技术、生产生物催化剂等。
在环保方面,生物技术用于环境治理、水污染治理等。
在食品行业方面,生物技术的应用范围更广,包括基因改良、食品添加剂、功能性食品等。
四、生物技术的前景展望受到生命科学、信息学等技术的蓬勃发展,生物科技已成为人类发展的重要力量,在未来的发展中,生物技术将继续向着更加精细、更加绿色的方向发展。
可以预见,在未来的生物技术发展中,会涌现更多的新技术和新产业,如人工智能、细胞免疫治疗等。
五、生物技术的应用风险与防范在生物技术的应用和发展过程中,也存在一些潜在的风险和问题。
例如,转基因技术可能存在食品安全问题,遗传信息的泄露可能损害个人权益等。
因此,必须采取科学有效的应对措施,通过加强监管、加强道德规范等措施,遏制生物技术应用过程中出现的一系列问题。
生物科学的发展历程生物科学是研究生命现象以及生物体的结构、功能和演化规律的学科,是自然科学中的一门重要学科。
从古代对生命现象的简单观察和研究,到现代生物技术的迅速发展,生物科学经历了漫长而辉煌的发展历程。
生物科学的历程可以追溯到古代。
早在公元前2500年左右的古埃及,人们对昆虫、鱼类等生物进行了观察和描绘,并尝试了一些简单的动物解剖。
在公元前6世纪,古希腊科学家希波克拉底提出了疾病与环境因素的关系,奠定了生物学的基础。
在16世纪和17世纪,科学革命的浪潮席卷欧洲,为生物科学的发展提供了新的契机。
科学家们开始使用显微镜观察和研究微生物,揭示了无数微生物存在以及它们与疾病之间的关联。
17世纪末,荷兰微生物学家安东尼·凡勃伦首次描述了细胞的观念,并认识到细胞是生命的基本单位。
18世纪,生物科学开始发展成熟。
瑞典科学家卡尔·林奈改革了生物分类体系,建立了现代植物和动物分类的基础。
法国科学家拉马克提出了自然界中生物的进化理论,为生物进化论的形成打下了基础。
英国科学家达尔文在19世纪中叶提出了自然选择的理论,推动了生物进化论的进一步发展。
20世纪是生物科学的深入研究和广泛应用的时期。
20世纪上半叶,奥地利生物学家门德尔逊提出了遗传学的基本原理,揭示了物质基因的存在和作用。
康奈尔大学的生物学家克里克和华生在1953年提出了DNA的双螺旋结构,揭示了生物遗传信息的储存和传递方式,奠定了分子生物学的基础。
随着电子显微镜、光学显微镜和分子生物学技术的发展,人们对生物体的组织结构、细胞功能以及生物进化规律有了更深入的研究。
20世纪末,基因工程和生物技术的快速发展使生物科学进入了一个崭新的时代。
基因工程的出现使得生物学与工程学、医学、农业等多个领域融合,为人类社会的发展做出了巨大贡献。
现在,生物科学已经发展成为一个涵盖分子生物学、细胞生物学、遗传学、生理学、生物化学、生态学等多个学科的庞大体系。
从对生命基本规律的理论研究到利用生物技术解决人类生活和环境问题,生物科学在各个领域都发挥着重要作用。
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。
生物专业的发展历程生物专业的发展历程可以追溯到公元前6世纪的古代希腊,当时天文学家泰勒斯是第一位使用生物学原理解释自然现象的人。
随后,在公元前4世纪,亚里士多德开创了生物分类学,对生物进行了系统的分类和描述,奠定了生物学研究的基础。
在欧洲中世纪,研究者们开始更加关注解剖学和植物学,这促进了对生物学的发展。
伴随着文艺复兴运动,很多科学研究领域兴起,生物学也不例外。
16世纪的解剖学家安德烈·维塞里研究了人体结构和器官功能,为现代解剖学的建立做出了很大贡献。
17世纪,是生物学的重要时期,许多突破性的研究结果诞生。
英国的威廉·哈维提出了血液循环理论,荷兰的安东尼·凡·李温霍克使用显微镜观察并描述了单细胞生物,为细胞学的成立奠定了基础。
18世纪,生物学进一步发展,瑞典的卡尔·林奈提出了现代生物分类系统,将生物按照物种进行分类,为生物多样性研究奠定基础。
19世纪,生物学进入了一个新的时代。
德国的路易斯·巴斯德发现了微生物的存在和对人体的影响,开创了微生物学的研究。
英国的查尔斯·达尔文提出了进化论,解释了生物多样性的起源和变化机制。
同期,奥地利的格雷戈尔·孟德尔通过豌豆杂交实验,提出了遗传学的基本原理。
到了20世纪,生物学进一步细分为多个学科,如细胞生物学、生物化学、遗传学、生态学等。
随着科技的进步,生物学研究的手段和方法也得到了极大的改进和创新。
发展了重要的实验技术,如X射线衍射、电子显微镜、PCR等。
如今,生物学成为了一个庞大而复杂的学科体系。
它从宏观到微观,从分子到生态,涉及到几乎所有生物体和其相互关系的研究。
许多新兴的领域,如基因工程、生物技术、生物信息学等也在不断地发展壮大。
总结起来,生物专业的发展历程经历了几个重要的时期,从古希腊的泰勒斯和亚里士多德,到文艺复兴和科学革命时期的维塞里、凡·李温霍克、哈维和林奈,再到19世纪的巴斯德、达尔文和孟德尔等,他们的贡献不仅推动了生物学的进步,也被后来的研究者们继续发展和拓展。
生物的生物学的发展历程生物学是研究生物的科学,它的发展历程可以追溯到古代。
古代的人们对于生物的认识主要是通过观察和实践。
随着科学技术的进步,生物学也逐渐发展起来。
以下将从古代到现代,分阶段介绍生物学的发展历程。
1. 古代的生物学探索古代的人们对于生物的认识主要是基于日常生活和农业生产,通过观察动植物的生长、繁殖和行为来了解生物的基本特征。
古希腊哲学家亚里士多德是生物学的奠基人之一,他提出了生物的分类方法和层次观念,对后世的生物学研究产生了深远影响。
2. 中世纪的生物学发展中世纪的生物学主要受到宗教观念的束缚,人们对于生物的认识停留在形而上学和神秘主义层面。
随着文艺复兴运动的兴起,人们开始重新审视生物世界,对动植物的解剖和观察逐渐展开,奠定了现代生物学研究的基础。
3. 进入近代的生物学革命近代科学的飞速发展为生物学的革命奠定了基础。
生物学家门德尔通过豌豆杂交实验发现了遗传规律,达尔文提出了物种起源的进化论,推动了生物学的发展。
20世纪以来,生物技术和分子生物学的进步使得人类对生命的认识达到了前所未有的高度,基因工程、细胞生物学等新兴领域的兴起为生物学研究注入了新的活力。
4. 当代生物学的前沿领域在当代,生物学研究日趋多样化和深入化,涵盖的领域不断扩展。
生物信息学、生态学、微生物学、神经科学等新兴学科的发展为人们探索生命的奥秘提供了新的途径和工具。
生物学的跨学科研究也日益受到重视,与化学、物理、数学等学科的交叉融合为生物学的发展带来了更多的可能性。
5. 生物学研究的未来展望随着科学技术的不断进步和人类对生命的认识不断深化,生物学研究将在未来迎来更加辉煌的时代。
基因编辑、再生医学、生态环境保护等领域的研究将成为未来生物学发展的重要方向,人类将继续探索生命的奥秘,为人类社会和自然环境的可持续发展做出更大的贡献。
总结:生物学的发展历程是一部承载着人类对生命认知的进步史,从古代至今,生物学不断与时俱进,推动着人类社会的进步和发展。
生物技术的发展历程及重要意义
姓名:××※
学院:××※
专业:××※
学号:××※
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
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。