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现代生物技术(生物工程)是指对生物有机体在分子、细胞或个体水平上通过一定的技术手段进行设计操作，为达到目的和需要，以改良物种质量和生命大分子特性或生产特殊用途的生命大分子物质等。
包括基因工程、细胞工程、媒工程、发酵工程，其中基因工程为核心技术。
由于生物技术将会为解决人类面临的重大问题如粮食、健康、环境、能源等开辟广阔的前景，它与计算器微电子技术、新材料、新能源、航天技术等被列为高科技，被认为是21世纪科学技术的核心。
目前生物技术最活跃的应用领域是生物医药行业，生物制药被投资者认为是成长性最高的产业之一。
世界各大医药企业瞄准目标，纷纷投入巨额资金，开发生物药品，展开了面向21世纪的空前激烈竞争。
生物技术的发展可以划分为三个不同的阶段：传统生物技术、近代生物技术、现代生物技术。
传统生物技术的技术特征是酿造技术，近代生物技术的技术特征是微生物发酵技术，现代生物技术的技术特征就是以基因工程为首要标志。
本文所说的生物技术，是指现代生物技术，也可称之为生物工程。
现代生物技术在70年代开始异军突起，近一、二十年来发展极为神速。
它与微电子技术、新材料技术和新能源技术并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱，被认为是21世纪世界知识经济的核心。
生物技术的应用范围十分广泛，主要包括医药卫生、食品轻工、农牧渔业、能源工业、化学工业、冶金工业、环境保护等几个方面。
其中医药卫生领域是现代生物技术最先登上的舞台，也是目前应用最广泛、成效最显著、发展最迅速、潜力也最大的一个领域。
农业方面：用基因工程的方法培育高抗病性，抗倒伏，抗盐，抗寒农作物。
利用基因工程手段生产的工程菌农药，可以实现高效，低毒，低残留杀灭病害虫。
利用同位素育种和常规育种相结合，筛选高产，抗病抗逆境等优良性状的农作物。
工业方面：基因工程手段生产纤维素酶制剂，可以大大提高衣物洗涤效率。
提高啤酒原料大麦芽的纤维素转化效率，使啤酒品质更好；提高橄榄油榨出率和纯度；提高家畜对饲料的消化利用率，家畜生长更快，并且避免一些由于饲料消化不良引起的疾病；利用纤维素酶制剂可以对服装行业生产的衣物布料实现生物打磨和生物抛光，去除布料微小的纤维碎屑。
第七单元 生物技术 第二章 现代生物技术第一节 基因工程学习目标： 1．说出基因工程的原理， 2. 说明：“工程菌”的培育过程。
3．举例说明基因工程在工农业生产和医疗等方面的应用。
4．分析转基因生物的安全性。
5．通过调查基因工程产品在生活中的应用，提高收集信息，理信息及语言表达能力。
展望未来转基因技术给社会带来哪些影响。
教学过程： 一、展示目标：自读目标，了解本节课的学习任务。
二、温故知新: 1、构成生物体结构功能的基本单位是 ，其中具有遗传作用的物质存在于 内。
2、细胞核内，能够被碱性染料染成深色的物质是 ，它的结构包括和 两部分，其中最主要的遗传物质是 。
3、具有遗传效应的最小的DNA 片段，叫做 ，生物的性状是由 控制的。
三、导入新课：已经布置大家预习新课本内容，开展关于“基因工程产品在生活中的应用”调查活动，请各小组将各自的调查结果进行交流。
（学生交流）在调查过程中，大家对于基因工程肯定还会存在若干困惑，通过自主学习，能否解决存在的问题： 四、自主学习 1、请同学们对照课本P92-----P93文字和图形自学： （1）简述工程菌的培育过程，说出基因工程的原理（结合自主练习P29-30） 第一步 第二步 第三步第四步（2）人的生长激素基因在细菌细胞内得到了成功表达，这说明了什么问题？（3）利用“工程菌”生产人的生长激素，有哪些好处 ？为什么利用大肠杆菌来培养生长激素？（3）什么叫基因工程？什么叫转基因生物？2、各小组分组讨论展示，教师点拨解疑。
（1）基因工程在生产生活实际中有哪些应用？举例说明。
医药 农业 畜牧业 环保（2）转基因生物有哪些优点？你是如何认识转基因食品的？小组讨论展示 5、同学们自学课本（转基因生物的安全）P95——P96完成下面的问题： 为控制基因工程给人类带来的负面影响，我国颁布了哪些公约和条例？ 展望未来达标检测一、单项选择（请将答案序号填入括号内）1、为了培育节水高产品种，科学家将大麦中与搞旱节水有关的基因导入小麦，得到转基因小麦，其水分利用率提高20%，这项技术属于（）A、克隆技术B、杂交技术C、转基因技术D、组织培养技术2、关于基因工程，下列叙述不正确的是（）A、基因工程已经被广泛应用于农业、医药、环保等领域B、转基因技术类似工程设计，所以也叫做基因工程C、基因工程是一项现代生物技术D、基因工程是一项细胞核移植工程3、目前，有一种新品种蔬菜叫“白菜-甘蓝”这是将两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并将其培养成新的植物，这是利用了现代技术中的（）A、细胞工程B、基因工程C、蛋白质工程D、酶工程4、研究人员用显微注射器将大白鼠生长激素基因注射到小鼠的受精卵中，再将受精卵注入母鼠的输卵管，培养出超级鼠。
现代生物学技术近年来，随着科技的快速发展，生物学领域也迎来了一系列创新和突破。
现代生物学技术的出现，不仅使我们对生物世界的认识更加深入，而且在医学、农业、环境等领域中起到了重要的作用。
一、基因编辑技术基因编辑技术是现代生物学技术中的一项重要突破。
它通过对生物体内基因序列的直接修改，实现了基因的精确编辑。
CRISPR-Cas9系统作为一种常用的基因编辑工具，具有操作简便、高效率、低成本等优点。
基因编辑技术的应用不仅可以用于基础研究，还可以用于治疗基因相关疾病、改良农作物品种等。
二、基因测序技术基因测序技术是现代生物学研究中的重要手段之一。
它通过对生物体中DNA序列的测定，揭示了生物体的遗传信息。
随着高通量测序技术的发展，我们可以快速、准确地获取大量的基因序列数据。
基因测序技术的广泛应用使我们能够更好地了解基因组结构与功能，发现新的基因、突变位点，推动了疾病研究、种群遗传学、进化生物学等领域的发展。
三、蛋白质组学技术蛋白质组学技术是研究生物体内蛋白质组成和功能的重要手段。
通过质谱技术和蛋白质组学分析方法，我们可以全面地研究蛋白质的表达水平、修饰状态以及相互作用关系。
蛋白质组学技术的应用可以帮助我们揭示生物体内蛋白质的功能和调控机制，为疾病的诊断和治疗提供重要依据。
四、细胞培养技术细胞培养技术是现代生物学研究中的基础技术之一。
通过体外培养细胞，我们可以研究细胞的生理功能、信号传导、细胞周期等过程。
细胞培养技术的应用不仅可以用于基础研究，还可以用于生物药物的生产、组织工程、疾病模型的建立等。
五、基因组编辑技术基因组编辑技术是一种通过直接修改生物体细胞的基因组来实现基因表达调控的技术。
通过CRISPR-Cas9系统等工具，我们可以实现对细胞基因组的精确编辑，包括基因敲除、基因修饰、基因添加等操作。
基因组编辑技术的应用可以帮助我们研究基因功能和调控机制，探索疾病的发生机制，并为基因治疗提供新的思路。
六、单细胞测序技术单细胞测序技术是一种能够对单个细胞进行基因组或转录组测序的技术。
现代生物技术现代生物技术是指在细胞、分子和基因水平上进行研究和应用的技术。
它涉及了生物学、化学、物理学和计算机科学等多个领域的知识和技能的综合应用，被认为是21世纪的关键技术之一。
生物技术的产生源于20世纪50年代，随着生命科学研究的快速发展，它也日益发展壮大，成为包括医学、农业、环保等领域的重要技术。
现代生物技术包括基因工程、细胞工程、微生物工程、蛋白质工程、免疫技术、分子诊断技术等多个分支和专业领域。
下面我们分别介绍一下这些领域的基本概念和重要应用。
基因工程基因工程是利用分子生物学、细胞生物学、生物化学等基础知识进行基因结构与功能的实验研究和改造的一门交叉型学科。
通过切割、重组、插入、删除和突变等手段对基因进行重组和改造，使其具有新的功能或特性。
基因工程在医学、农业和生物制药等领域都具有广泛的应用。
比如，在医学上，基因工程技术可以用来研发新的药物、治疗癌症和遗传病；在农业中，它可以用来改造植物和动物基因，提高其生长速度、产量和抗病能力；在生物制药领域，基因工程可以生产各种重要的蛋白质药物和疫苗，比如丙肝疫苗和重组人胰岛素等。
细胞工程细胞工程是利用细胞培养技术和细胞生物学知识对细胞进行改造和利用的一门学科。
它可以通过对细胞生长、分裂、代谢、分化等生理过程的研究和控制来实现对细胞的改造和利用。
细胞工程在药物、酶制剂、食品和化妆品等领域都有着重要的应用。
比如，它可以用来生产抗体、细胞因子、白蛋白等重要蛋白质药物；在食品工业中，它可以利用细胞生长和代谢过程生产各种特殊功能性的食品和饮料等。
微生物工程微生物工程是利用微生物进行有机物的生物转化和代谢产物的生产的技术。
它不仅可以用来生产各种化学品和生物质能，还可以用于环境治理和生物解毒等方面。
微生物工程在制药、食品和化工等领域都有广泛的应用。
比如，它可以用来生产青霉素、链霉素等重要的抗生素类药物；在食品工业中，它可以利用微生物发酵生产酸奶、酱油、啤酒等食品；在化工领域中，则可以利用微生物发酵生产乳酸、丙酮等化学品。
现代生物技术，又称生物工程，是利用生物有机体(从微生物直至高等动物)或其组成部分(器官、组织、细胞等)发展新工艺或新产品的一种科学技术体系。
现代生物技术包括四个方面，即基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程。
以重组DNA 为核心的现代生物技术的创立和发展，为生命科学注入了新的活力，它所提供的实验方法和手段极大地促进了传统生物学科如植物学、动物学、遗传学、生理学、生物医学等的深入研究。
同时，生物技术目前也已被广泛地用于医药、食品、化学、农业及环保等领域，为这些行业带来了一场新的技术革命。
现代生物技术的发展仅20多年，它在生命科学研究和产业化方面虽然已产生了巨大的影响，但这仅仅是个开始，生物技术的发展和应用方兴未艾。
即重组DNA技术，是指对不同生物的遗传基因，根据人们的意愿，进行基因的切割、拼接和重新组合，再转入生物体内，产生出人们所期望的产物，或创造出具有新的遗传特征的生物类型。
世界上第一批重组DNA分子诞生于1972年，次年几种不同来源的DNA分子装入载体后被转入到大肠杆菌中表达，标志着基因工程正式登上历史舞台。
基因工程彻底改变了传统生物科技的被动状态，使得人们可以克服物种间的遗传障碍，定向培养或创造出自然界所没有的新的生命形态，以满足人类社会的需要。
也称“第二代基因工程”。
蛋白质工程主要包括通过基因工程技术了解蛋白质的DNA编码序列、蛋白质的分离纯化、蛋白质的序列分析和结构功能分析、蛋白质结晶和蛋白质的力学分析、蛋白质的DNA突变改造等过程。
蛋白质工程为改造蛋白质的结构和功能找到了新途径，推动了蛋白质和酶的研究，为工业和医药用蛋白质(包括酶)的实用化开拓了美妙的前景。
细胞是生物体的结构单位和功能单位。
细胞工程是利用细胞的全能性，采用组织与细胞培养技术对动、植物进行修饰，为人类提供优良品种、产品和保存濒危珍稀物种。
细胞工程主要包括体细胞融合、核移植、细胞器摄取和染色体片段重组等。
体细胞融合是指两个不同种类的细胞，加上融合剂，在一定条件下，彼此融合成杂交细胞，使来自两个亲本细胞的基因有可能都被表达，从而打破了远缘生物不能杂交的屏障，提供了创造新物种的可能。
一、名词解释1、生物技术：指以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其它基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类提供商品和服务的一个综合技术体系。
2、基因工程：利用DNA体外重组或PCR扩增技术从某种生物基因组中分离感兴趣的基因，或是用人工合成的方法获取基因，然后经过一系列切割，加工修饰，连接反应形成重组DNA 分子，再将其转入适当的受体细胞，以期获得基因表达的过程。
3、蛋白质工程：在基因工程技术对编码蛋白质的基因了解的基础上，对蛋白质的氨基酸序列、结构和功能进行分析，进而通过对蛋白质的结构、氨基酸序列和翻译后的修饰等手段改变甚至创造出新的和更有效的蛋白质。
4、限制性核酸内切酶(restriction endonuclease)：识别DNA的特异序列, 并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。
5、转导作用transduction：通过病毒介导发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组。
6、基因文库的构建：用限制性内切酶对DNA酶解，然后把酶解的片段克隆进载体，再对重组克隆进行鉴定、分离、再培养和进一步鉴定，整个过程称为基因文库的构建。
7、分子杂交：不同来源的核酸经变性和复性的过程，其中一些不同的核苷酸单链由于存在局部碱基互补片段，而在复性时形成杂化双链（heteroduplex），此过程称分子杂交。
8、基因表达：细胞在生命过程中，把蕴藏在DNA中的遗传信息经过转录和翻译，转变成为具有功能的蛋白质分子的过程称为基因表达(gene expression) 。
9、融合蛋白：外源蛋白在异源宿主细胞中含量通常很低，因此其会被宿主细胞降解。
将要表达的外源蛋白与一个宿主的蛋白共价结合形成融合蛋白。
10、非融合蛋白：指所表达的外源蛋白的N端或C端不含任何其他氨基酸，因此要求翻译起始氨基酸位点A TG必须位于要表达的外源基因片段的5’端，终止密码子必须位于要表达的外源基因片段的3’端。
选修3易考学问点背诵专题1 基因工程基因工程的概念基因工程是指根据人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，给予生物以新的遗传特性，创建出更符合人们须要的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。
（一）基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）（1）来源：主要是从原核生物中分别纯化出来的。
（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。
②区分：E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。
“分子运输车”——载体（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。
③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。
（2）最常用的载体是质粒,它是一种袒露的、结构简洁的、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制实力的双链环状D NA分子。
（3）其它载体：入噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获得1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。
目的基因获得方法：从基因文库中获得; PCR技术扩增目的基因;人工化学干脆合成2.原核基因实行干脆分别获得，真核基因是人工合成。
曾慧慧部分氧化还原体系及其抗氧化评价方法和技术（一）背景知识1.现代生物技术的核心技术：生物大分子的分离、检测、制备和改造技术2.生物体内氧化还原系统：NADH/FADH2系统、谷胱甘肽过氧化酶系统、硫氧还蛋白/硫氧还蛋白还原酶系统3.氧化性损伤及相关疾病①脂质氧化性损伤：病毒、细菌毒素、动物毒素损伤；膜流动性（微环境）改变、膜穿孔及破损痛风病、脑缺氧、缺血损伤、癌细胞膜损伤标志：膜流动性下降（饱和脂肪酸多，流动性下降；过氧化产物MDA交链，流动性下降）膜损伤是某些疾病的早期标志膜流动性评价：直接法：粘度变化测定、自旋标记法间接法：RBC膜丙二醛（MDA）含量测定②脂蛋白氧化性损伤：脂蛋白及其分类：电泳法：乳糜微粒（CM）、前β-脂蛋白（VLDL）、β-脂蛋白(LDL、IDL)、α-脂蛋白（HDL）超速离心法：乳糜微粒、极低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白脂蛋白构成：CM主要转运TG、TC，诱发胰腺炎；VLDL主要转运内源性TG（一半以上），冠心病；IDLTC上升，动粥；LDL主要内源性TC，动粥；Lp（a）类似于LDL，动粥独立因素或冠心病；HDL主要逆向转运TC，抗LDL氧化LDL氧化性修饰和心血管病…脂蛋白分离方法：电泳法、超速离心法③DNA氧化性损伤：肿瘤损伤因素：Ca离子、脂质过氧化、羟自由基、光照、氧应激（二）生化分离技术1.生化分离技术内容：①生物组织与细胞的破碎②提取/萃取和沉淀分离技术③过滤与膜分离技术④层析分离技术⑤离心分离技术⑥电泳分离技术生物原料的选择和预处理注意有效成分的含量，包括品种选择、器官选择和生长期选择等保存生物材料的方法包括速冻和有机脱水等纯化前预处理：除去结缔组织哪个非活性部分；-20℃保存；有机溶剂去水以延长保存时间；植物叶片洗净、种子泡胀或粉碎等2.生物组织与细胞破碎组织破碎：磨切法：匀浆法/高速组织捣碎机细胞破碎的需要：制备生物膜制剂、胞内物质的获取细胞破碎方法：原则：不影响酶活性①机械破碎法：研磨法：较温和，适宜实验室使用。
第一章现代生物技术革命医学遗传学发展到现代医学分子遗传学与先进技术的发展密切相关, 特别两项生物技术: 细胞融合技术和DNA重组技术所起的作用十分重要。
19世纪:细胞是生命的基本单位。
细胞学说:细胞是动植物结构和功能的基本单位,一切生命现象都是以细胞为基础表达的。
分子生物学、分子遗传学:20世纪生物学的主流以核酸和蛋白质为中心的生物大分子是生命现象的共同物质基础,细胞和有机体所有生命活动都是以这些生物大分子及其复合物的结构、运动和相互作用来实现的。
人类对自然界的要求认识—利用—再造—改造—创造随着反向生物学的问世, 在20世纪八十年代诞生了生物技术(Biotechnology这门新学科。
生物技术学科的地位生物技术是世界新技术革命的主角之一, 生物技术与新材料、信息技术(包括微电子、计算机一起已成为新产业革命三大支柱;阳光技术,朝阳产业,黄金工程,倍受世界各国重视。
21世纪是生物生命世纪,生物技术将成为21世纪高技术革命的核心内容。
生物技术的重要性有助于解决全球的重大难题:资源(能源、人口、粮食、生态环境、健康与疾病和战争与灾害;促进传统产业的技术改造和新产业的形成,对人类社会生活产生深远的革命性影响;生物技术这一新生事物正迅速走向老百性日常生活各个方面, 将对人类的发展做出贡献。
重点掌握1、生物技术的概念、内容2、生物技术的特点和重要性3、学习生物技术的意义在于创新4、结合专业选择自己所需的生物技术第一节生物技术的概念和内容一、生物技术的定义及内涵生物技术(Biotechnology, BT, 亦称为生物工程(bioengineering, 现统一称: 生物技术。
1、定义:“生物技术”这个词最初是由一位匈牙利工程师Karl · Ereky于1917年提出的。
当时,他提出的生物技术这一名词的涵义是:“用甜菜作为饲料进行大规模养猪,即利用生物将原材料转变为产品”。
国际上沿用1982年的概念生物技术是指应用生物科学及工程学原理,依靠生物体系作反应器,将物料进行加工改造,获得人类所需产品的技术。
现代生物技术现代生物技术是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程等一系列生物高新技术的总称。
现代生物技术在农作物改良、医药研究、食品工程、治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。
由于现代生物技术对解决人类面临的重大问题如：粮食、健康、环境和能源等将开辟广阔的前景，因此越来越为各国政府和企业界所关注，与信息、新材料和新能源技术并列成为影响国计民生的四大科学技术支柱，是21世纪高新技术产业的先导。
(一)遗传工程遗传工程的研究发展，为器官移植提供了一个很有前途的新手段——利用动物的器官代替人的器官。
科学研究表明人体异种器官移植，猪较为合适。
首先猪器官的大小与人的相当，生理上也比较接近；其次猪在无病原体条件下比较容易饲养和容易保证无病的供体；此外猪的繁殖率高，每窝可产十几只猪崽，存活率也较高。
为了保证植入的器官不被排斥，生物学者正在培养具有人的基因的新型猪，这种猪叫转基因猪。
（二）基因治疗基因治疗是21世纪国际生物技术的又一个热点,基因治疗就是将外源基因通过载体导人人体内(器官、组织、细胞等)表达，从而达到治病的目的。
基因治疗开辟了医学预防和治疗的崭新领域，自从1990年临床上首次将腺苷酸脱氨酶ADA。
基因导人患者白细胞，治疗遗传病——重度联合免疫缺损病一以来，利用基因治疗手段襄性纤维化（CF）、血友病，还扩大用于治疗肿瘤和艾滋病——的临床试验已数以百计，基因治疗将引起临床医学的一场革命，将为治疗目前尚无理想治疗手段的大部分遗传病、重要病毒性传染病（如各型肝炎、艾滋病等）、恶性肿瘤、心脑血管疾病和老年病等到开辟了十分广阔的前景。
可以比较乐观地认为，随着人类基因组所包含的约3万个基因中与人的重要疾病相关的基因将人断被发现，6000多种人类单基因遗传病和一些严重危害人类健康的、（三）农业生物技术在农业生物技术中，转基因动植物的研究与开发最为突出。
1983年转基因植物问世，1986年被批准进入田间试验，根据美国农业部动植物检疫局(APHIS)的数据，截止1997年1月31日，美国已批准的转基因植物田间试验达2584例。
近年来，抗除草剂的大豆、抗病毒病的甜椒、抗腐能力强、耐贮性高的番茄、具有高含量必须氨基酸的马铃薯等转基因植物开始进入市场，成为农业生物技术的第一批成果；转基因的瘦肉型猪、高产奶的奶牛和能从奶中提取药物的转基因羊等也将进入实用化阶段。
未来农业的模式将是：农业工厂化，按人类要求高水平的控制环境因素，实现规模化、机械化、自动化生产，产生质量稳定、供应稳定、价格稳定、营养丰富的农业产品；安全的转基因动植物投放市场；具有营养保健、医疗功效的猎牛羊、蔬菜水果等转基因食品大批走向餐桌。
农业生物技术的应用在我国也取得了丰硕成果，我国用花药培养、染色体工程等育种技术培养出才稻、小麦、油菜、橡胶等一批作物新品种、新品系、新种质。
其中较突出的有京花3号、小偃1 o 7号小麦和中花1 o号水稻等新品种，具有优质高产、抗病、抗盐碱等特性，已经在生产中推广应用。
我国转基因技术在家畜及鱼类育种上也初见成效，中科院水生生物研究所在世界上率先进行转基因鱼的研究'成功地)将人生长激素基因、鱼生长激素基因导入鲤鱼，育成的当代转基因鱼生长速度比对照组快’并从子代测得生长激素基因的表达，为转基因鱼的实用化打下基础。
(四)海洋生物技术随着海洋生物学的发展和海洋生物资源开发规模的扩大，海洋生物技术兴起并成为一个新的研究开发领域。
海洋生物技术的研究范围广泛，发展迅速。
其中包括探索、开发和利用有价值海洋生物，优良养殖品种的培育和病害防治，海洋生物天然产物的利用，海洋特殊功能的阐明和利用，海洋生态系统的阐明和利用，海洋生物利用系统和辅助系统。
海水养殖、海洋生物、天然产物开发和海洋环境保护的生物技术是三大研究热点。
1996年，我国政府已将海洋生物技术列入863计划，主要方向是大规模发展海水养殖。
并已初见成效。
海水养殖总产量、海藻、贝类等产量均居世界首位，对虾产量也曾一度居世界首位；裙带菜无性繁殖系、三倍体扇贝和牡蛎的培育，都已列入国家“攀登计划”，正在组织实施；山东省海藻养殖和海藻化工已成为世界上该领域第一大产地。
此外我国在世界上首次研究成功了海带的单倍体育种技术、紫菜的体细胞育苗技术、对虾的三倍体与四倍体育苗技术、对虾精荚移植技术等；在海水鱼、贝类的三倍体育苗技术和鱼类性别控制技术的研究方面也取得了重大进展。
二、信息技术计算机技术与现代通信技术一起构成了信息技术的核心内容。
信息技术主要是指利用电子计算机和现代通信手段实现获取信息、传递信息、存储信息、处理信息、显示信息、分配信息等的相关技术。
现代信息技术是以电子技术，尤其是微电子技术为基础，以计算机技术(信息处理技术)为核心，以通信技术(信息传递技术)为支柱，以信息技术应用为目的的科学技术群。
包括信息获取技术、信息处理技术、信息传递技术、信息控制技术、信息存储技术等内容。
具体来讲，信息技术主要包括以下几方面：1．感测与识别技术。
它的作用是扩展人获取信息的感觉器官功能。
它包括信息识别、信息提取、信息检测等技术。
这类技术的总称是“传感技术”。
它几乎可以扩展人类所有感觉器官的传感功能。
传感技术、测量技术与通信技术相结合而产生的遥感技术，更使人感知信息的能力得到进一步的加强。
2．信息传递技术。
它的主要功能是实现信息快速、可靠、安全的转移。
各种通信技术都属于这个范畴。
广播技术也是一种传递信息的技术。
由于存储、记录可以看成是从“现在”向“未来”或从“过去’向“现在”传递信息的一种活动，因而也可将它看作是信息传递技术的一种。
3．信息处理与再生技术。
信息处理包括对信息的编码、压缩、加密等。
在对信息进行处理的基础上，还可形成一些新的更深层次的决策信息，这称为信息的“再生"。
信息的处理与再生都有赖于现代电子计算机的超凡功能。
4．信息施用技术。
是信息过程的最后环节。
它包括控制技术、显示技术等。
传感技术、通信技术、计算机技术和控制技术是信息技术的四大基本技术，其中现代计算机技术和通信技术是信息技术的两大支柱。
三、新材料新材料是指那些新出现或已在发展中的、具有传统材料所不具备的优异性能和特殊功能的材料。
新材料与传统材料之间并没有截然的分界，新材料在传统材料基础上发展而成，传统材料经过组成、结构、设计和工艺上的改进从而提高材料性能或出现新的性能都可发展成为新材料。
新材料作为高新技术的基础和先导，应用范围极其广泛，它同信息技术、生物技术一起成为21世纪最重要和最具发展潜力的领域。
同传统材料一样，新材料可以从结构组成、功能和应用领域等多种不同角度对其进行分类，不同的分类之间相互交叉和嵌套，目前，一般按应用领域和当今的研究热点把新材料分为以下的主要领域：电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、生态环境材料、新型功能材料(含高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料等)、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工材料等。
在20世纪初，人们所指的建筑材料是木材、水泥和钢铁；二战后出现了新三材，指的是人工合成的塑料、橡胶和纤维，而80年代以来大量高新材料纷纷涌现。
高新材料从使用的角度说可分为传递、记录或存储的信息材料；耐高温结构陶瓷、非晶态材料和超导材料的新能源材料，特别是超导材料80年代中期以来有突破性进展；高性能结构复合材料，高性能工程塑料和新型合金材料为主要内容的特殊结构材料和新功能材料，如高效能的陶瓷材料、有机氟材料、高功能的黏合剂等。
从材料的构成来说可以分金属材料、高分子材料及陶瓷材料三大门类。
近些年来，出现了金属材料、高分子材料、陶瓷材料及复合材料竞相发展的趋势。
一些新兴金属材料在科技革命的大潮中应运而生。
传统铁、铅、锌、铝等金属更新品种，与宇航、电子、原子能等高新技术联系密切的金属材料越来越受到重视。
其他新型高性能金属材料出现了如快速冷凝金属的非晶体和微晶材料、纳米金属材料、有序金属间化合物、定向凝固柱晶和单晶合金等。
纳米材料具有许多潜在的新用途，它是一门用单个原子和分子建造事物的科学，其最终目标是实现微型化。
四、新能源新能源又称非常规能源，是传统能源之外的各种能源形式，指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
联合国开发计划署(UNDP)把新能源分为以下三大类：大中型水电；新可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能。
新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部发出所产生的热能，包括各种可再生能源和核能。
相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。
同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。
能力提升练习1．1856年，法国组建了世界上第一个现代天气服务系统，开展天气预报服务。
天气预报的产生是源于( )。
A．好奇B．生产C．生活D．战争2．具有高科技含量、高文化附加值的各类创新型产业所形成的经济形态可以被称作是( )。
A．信息经济B．知识经济C．创意经济D．市场经济3．江西省、重庆市、贵州省、海南省、云南省的别称依次分别是( )。
A．赣、渝、琼、滇、黔B．赣、渝、黔、琼、滇C．赣、渝、蓉、琼、黔D．赣、渝、贵、琼、云4．现代信息社会的基础设施是( )。
A．电力网B．电视网C．交通网D．电信网5．以下各项中，属于空间技术的是( )。
A．探空气球B．人工降雨C．卫星通讯D．大气环流探测考情动态综述(09-9-13)自然、科技常识涵盖了生物学、地理以及现代新兴科技等领域的知识，是对公务员考试考生综合知识的一个考查。
这方面的题量不大，但如果能够在备考时多掌握一点这方面的知识，得分应该不难。
一般考题涉及的常识不会太偏，是日常生活中能接触的，复习时不必记忆太复杂的知识。
考点精讲与真题拓展一、新陈代谢新陈代谢是生物区别于非生物的最本质的特征，它是一切生命活动的基础。
新陈代谢中有关的能源物质：1．直接能源物质——三磷酸腺苷(ATP)ATP是生物体生命活动的直接能源物质，各种生命活动所需要的能量都是由ATP直接提供的，细胞的分裂、肌肉收缩等。
2.主要能源物质—糖类糖类是生物体生命活动的主要能源物质，生物体内的能量有70%是由糖类氧化分解提供的。
3.主要储能物质—脂肪脂肪是生物体储存能量的重要物质，在动物的皮下、肠系膜、大网膜等处储存有大量的脂肪，一方可储存能量，同时还可以减少体内热量散失，有利于维持体温恒定。
在植物体内也有脂肪，如花生油、籽油等就是从花生和油菜籽中提取的。
4.能量最终来源—太阳能太阳光能是生物生命活动的最终能源，太阳能通过光合作用进入植物体内，再进入动物体内：二、组成生物体的化合物含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质，干重最多的化合物是蛋白质。
