论现代生物技术与人类的五大危机
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《现代生物技术概论》期末考核小论文
论现代生物技术与人类的五大危机
作者：鲁一帆
学院：金融与统计学院
学号：201219030213
教师：郭新红
湖南大学
二零一五年六月
成绩： 摘要：人类社会正在不断进步，科学技术也日新月异。当我们享受着人类社会与科学进步所带来的便利与快捷之时。我们也会发现，出现的问题也越来越多。其中，粮食危机、能源危机、资源危机、环境污染以及身体健康危机称为人类的五大危机。然而想要解决这些问题，可以从现代生物技术下手。本文将从利用现代生物技术解决人类五大危机展开论述。
关键词：现代生物技术 人类五大危机
正文：
一、现代生物技术简介：
现代生物技术是以生命科学为基础，利用生物（或生物组织、细胞及其他组成部分）的特性和功能，设计、构建具有预期性能的新物质或新品系，以及与工程原理相结合，加工生产产品或提供服务的综合性技术。这门技术内涵十分丰富它涉及到：对生物的遗传基因进行改造或重组，并使重组基因在细胞内表达，产生人类需要的新物质的基因技术（如“克隆技术”）；从简单普通的原料出发，设计最佳路线，选择适当的酶，合成所需功能产品的生物分子工程技术：利用生物细胞大量加工、制造产品的生物生产技术（如发酵）；将生物分子与电子、光学或机械系统连接起来，并把生物分子捕获的信息放大、传递。转换成为光。电或机械信息的生物耦合技术；在纳米（即百万分之一毫米）尺度上研究生物大分子精细结构及其与功能的关系。并对其结构进行改造利用它们组装分子设备的纳米生物技术：模拟生物或生物系统。组织、器官功能结构的仿生技术等等。
二、人类五大危机
粮食危机是指全球性的粮食短缺、产量锐减、价格涨幅过快，以至造成了近40年来前所未有的粮食恐慌与危机。2014年，粮农组织发布的《粮食不安全状况2014》报告指出，世界饥饿人口已达10.2亿，创历史最高水平。该组织甚至宣称，这还不包括那些正在遭受维生素缺乏、营养不足和其他形式营养不良的人，遭遇粮食安全困扰的人其总人数可能接近30亿——约占世界总人口的一半。
能源危机是指因为能源供应短缺或是价格上涨而影响经济。这通常涉及到石油、电力或其他自然资源的短缺。能源危机通常会造成经济衰退。从消费者的观点，汽车或其它交通工具所使用的石油产品价格的上涨降低了消费者的信心和增加了他们的开销。
资源危机是指矿物、土地、淡水、森林、野生动植物等自然资源在世界和人口不断增长的情况下逐渐显现出相对紧缺的趋势。
环境污染指自然的或人为的向环境中添加某种物质而超过环境的自净能力而产生危害的行为。（或由于人为的因素，环境受到有害物质的污染，使生物的生长繁殖和人类的正常生活受到有害影响。）由于人为因素使环境的构成或状态发生变化，环境素质下降，从而扰乱和破坏了生态系统和人类的正常生产和生活条件的现象。
身体健康危机指的是随着地球环境不断恶化，人类生活环境中有害方面日益增加。导致了越来越多的疾病出现，新型病毒产生。从而使得人类的身体健康问题愈发严重的现象。
三、利用现代生物技术解决人类五大危机问题
应对粮食危机，我们可以利用农业生物技术。农业生物技术的主体在于研究生物生长发育的规律。通过与现代生物学尤其是生物技术的交融。基因工程即利用工程技术的方法，把某一生物体内的有用基因分离提取出来在体外进行复制，或者用化学合成法制备出我们所需要的基因，然后把这段基因连接到受体生物的DNA上，这样受体生物就有了我们所需要的性状。如ADP-葡萄糖焦磷酸化酶是合成淀粉的关键物质，把大肠杆菌的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶基因导入到马铃薯中， 马铃薯块茎的淀粉含量即可提高20%以上。
应对能源危机，我们可以应用生物技术，不仅能更好利用已有的能源，更能开发新能源。利用蔗糖或淀粉为原材料进行生物发酵，产生的生物乙醇可以替代部分化石燃料。同时乙醇燃烧的产物对环境的影响比化石燃料要小，因此，乙醇将是一种很好的替代能源。沼气技术是利用微生物将畜禽粪便，高浓度有机废水，生活垃圾等通过厌氧发酵生成以甲烷为主的沼气技术。同时，生成沼液，沼渣，可以作为有机肥用于农田。
应对资源危机，生物技术同样能够从一定程度上解决一些问题。传统的资源开发大多数会造成一定的资源和环境问题。首先是资源浪费与破坏,其次是环境污染。如果不改变这种资源开发方式将会带来严重的资源与环境问题。利用生物技术进行资源开发可以克服传统技术存在的许多弊端,使资源开发走向可持续发展的道路。根据现代营养学的研究，动植物除了吸收矿物质外，还直接吸收有机化合物，如氨基酸、核酸及核酸降解物、核苷酸、核苷等，含有这些成分的有机复混肥料或饲料具有较高的肥效和营养价值，以动植物加工成肉食品和餐饮食品剩余的下脚料除以上成分外，还含有较多的蛋白质、纤维素、半纤维素、碳水化合物等有机成分。这些物质作为碳源，再补充氮源、磷源等，发酵产生单细胞蛋白，把无机氮转化为蛋白质，从而能够生产出有机肥料或饲料。
应对环境污染，生物技术更是能产生意想不到的好处。利用生物技术降解污染物的分子结构，是处理垃圾废弃物最有效的方法，降解之后的物质还可以利用生物工程作为原料重新利用。这样不仅把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，既做到一劳永逸不留下长期污染问题，同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。污染土壤的主要成分是重金属。生物修复重金属污染的土壤，主要是利用微生物和植物作用，削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。修复原理：通过酶促反应改变重金属在土壤中的化学结构，达到固定重金属或解毒的效果，降低重金属在土壤环境中的移动性和生物可利用性，通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量，激发微生物的活性，由此可以改善土壤的生态结构。
随着环境不断恶化，越来越多的身体健康问题出现在人群之中。为了解决这类问题，生物技术将给人们指明方向。生物药物是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果，从生物体、生物组织、细胞、体液等，综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。生物药物原料以天然的生物材料为主，包括微生物、人体、动物、植物、海洋生物等。随着生物技术的发展，有目的人工制得的生物原料成为当前生物制药原料的主要来源。如用免疫法制得的动物原料、改变基因结构制得的微生物或其它细胞原料等。生物药物的特点是药理活性高、毒副作用小，营养价值高。生物药物主要有蛋白质、核酸、糖类、脂类等。这些物质的组成单元为氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸等，对人体不仅无害而且还是重要的营养物质。全球范围内，肿瘤的死亡率高居榜首，美国每年用于肿瘤的治疗费用高达1020亿美元。肿瘤为多机制的复杂疾病，目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗，疗效有限，且给病人带来较大的痛苦。彻底攻克癌症的艰巨任务只能靠生物医药来完成，目前治疗肿瘤药物确实存在一个所谓"敌我不分"的问题。在杀死癌细胞的同时，也杀死正常细胞。导向治疗就是针对这个问题提出来。所谓导向治疗就是利用抗体寻找靶标，如导弹的导航器，把药物准确引入病灶，而不伤及其他组织和细胞。目前，在284种开发的生物技术药物中，有40%用于肿瘤的治疗，对于肿瘤的发病机理的探讨、抗癌药物作用耙点的确定、抗癌新药的筛选，生物技术均表现出良好的发展前景。
