现代生物技术发展史

现代生物技术的发展

姓名：王利新

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摘要：现代生物技术是通过生物化学与分子生物学的基础研究而快速发展起来的。医药生物技术起步最早、发展最快，目前世界已有2000多家生物技术公司，其中70%从事医药产品的开发。生物技术工业总体日趋成熟，正在由风险产业变成以商业为动力，以市场为中心的产业。

应用生物技术已有可能产生几乎所有的多肽和蛋白质，基因工程技术的应用已使新药研究方法和制药工业的生产方式发生重大变革。该文对现代生物技术在医药和基因工程现代化的应用进行了全面、深入的论述。

【关键词】生物技术；医药；基因工程技术；

率高近十几年来，在利用生物技术制取新药方面取得了惊人的成就，已有不少药物应用于临床。例如人胰岛素、人生长激素、干扰素、乙肝疫苗、人促红细胞生成素（Epo）、GM－集落刺激因子（GM－CSF）、组织溶纤酶原激活素、白细胞介素－2及白介素－11等。正在研究的有降钙素基因相关因子、肿瘤坏死因子、表皮生长因子等140多种。随着生物技术药物的发展，多肽与蛋白质类药物的研究与开发，已成为医药工业中一个重要的领域，同时给生物制剂带来了新的挑战。在实际应用中，基因工程药物受到一定限制，如口服应用时生物利用度低，会受到消化酶的破坏，在胃酸作用下不稳定，在体内半衰期较短等，因此只能注射给药或局部用药。为了克服这些缺陷，已开始改为合成这些天然蛋白质的较小活性片段，即所谓“多肽模拟”或“多肽结构域”合成，又叫“小分子结构药物设计”。这类药物可口服，有利于由皮肤、粘膜给药，用于治疗免疫缺陷症、HIV 感染、变态反应性疾病、风湿性关节炎等，其制造成本也更低。这种设计思想也已应用于多糖类药物、核酸类药物和模拟酶的有关研究。小分子药物设计属于第二代结构相关性药物设计，所设计的分子能替代原先天然活性蛋白与特异靶相互作用。

在给药方式的研究方面，对注射用溶液和注射用无菌粉末（目前上市的多肽蛋白质类药物多为此种剂型），除了继续改进其稳定性外，还通过一些其他技术手段，研制出了化学修饰型、控释微球型和脉冲式给药系统。在非注射途径的给药系统，即包括鼻腔、口服、直肠、口腔、肺部给药方面也已取得重大进展。国内市场上主要有基因工程乙肝疫苗、干扰素、重组人白介素-2、G-CSF（增白细胞）、重组人红细胞生成素（EPO）等15种自己生产的基因工程药品。已经批准

进入临床的有重组人胰岛素、白细胞介素-3等近十种药；单克隆抗体研制已由实验进入临床，B型血友病基因治疗已初步获得临床疗效，遗传病的基因诊断技术达到国际先进水平；正在进行开发研究的基因工程疫苗或药物还有几十种（见表二），此外还有很多基因工程药物正在进行临床前研究，如IL（interleukin，白细胞介素）-5、IL-15、抗IL-8抗体、抗IL-8受体抗体、神经生长因子、肝细胞生长因子等。

从基因工程技术的发展方向来看，以下几个领域是未来我国研究和投资的主要方向：

1、开发针对神经系统、肿瘤、心血管系统、艾滋病及免疫缺陷等重大疾病的多肽、蛋白质和核酸等新生物技术产品。此方面开发重点将主要是干扰素、生长激素与Ｔ－ＰＡ等

2、选择一批市场前景好的生物技术产品及疫苗、诊断用单克隆抗体。专家认为我国在这方面已有一定基础，开发重点是乙肝基因疫苗与单克隆抗体诊断试剂。

3、开发靶向药物主要是开发抗肿瘤药物。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。

4、人源化的单克隆抗体的研究开发。抗体可以对抗各种病原体，亦可作为导向器，但目前的单克隆抗体，多为鼠源抗体，注入人体后会产生抗体（抗抗体）或激发免疫反应。目前国外已研究噬菌体抗体技术，嵌合抗体技术，基因工程抗体技术以解决人源化抗体问题。

5、血液替代品的研究与开发仍然占重要地位。血液制品是采用大批混合的人体血浆制成的，由于人血难免被各种病原体所污染，如爱滋病病毒及乙肝病毒等，通过输血而使患者感染爱滋病或乙型肝炎的案例时有发生，因此利用基因工程开发血液替代品引人注目。

专家预计，生物技术制药产业到2003年这一市场可达到600亿美元，占同期世界药品市场总销售额的10％以上。世界各国都对这个市场表现了极大的野心。

生物技术制药产业已经成为当前世界医药市场上新的增长点。世界各国都十分重视对它的研究和开发。虽然生物技术药品目前在全球1500 亿美元的药品市场中仅占8％，但由于其成本低、成功、安全可靠等优点能弥补化学药品的根本缺陷，使之具有极强的生命力和成长性。有关专家预测，到2003年这一市场可达到600亿美元，占同期世界药品市场总销售额的10％以上。

在主要产品种类中，国际市场销售最好的基因工程药物有促红细胞生长素(EPO)、G-CSF、白介素、干扰素(α、β、γ)、胰岛素、 T—PA等，还有细胞因子、受体类药物、凝血Ⅷ因子等，疫苗以乙肝病毒疫苗为主，此外还有用于检测诊断的PCR技术的试剂、克隆用的探针等实验用品。目前，国际生物药品市场已呈现出投资热、战略联盟日趋频繁、新药不断出现等突出特点。

虽然目前生物工程药品的销售额占医药市场销售额的比例不算大，但随着生物药品开发的加快和各种疑难病症的出现，生物药品的销售额将会出现较快的增长，上世纪90年代以后，全球生物药品销售额以年均 30％的速度增长，这个速度大大高于全医药行业年均不到10％的增长速度。另外，生物药品销售额占整个医药行业销售额的比例也不断提高，这个比例已从1995年的不足4％提高到2000年的9％。

从各个具体产品来看，各种产品的销售状况和市场潜力又不一样。据预测，将来市场销售状况较好的药品将集中在以下5个类别中：单克隆抗体、反义药物、基因治疗药物、可溶性蛋白质类药物和疫苗。其中单克隆抗体的市场需求最令人注目，当前处于临床试验的各类单克隆抗体约100个，大致占所有正在研制的生物技术药品数目的25％，目前全球单克隆抗体市场销售额已达到40亿美元。美国是现代生物技术的发源地，又是应用现代生物技术研制新型药物的第一个国家。多数基因工程药物都首创于美国。自1971年第一家生物制药公司Cetus公司在美国成立开始试生产生物药品至今，又有1300多家生物技术公司(占全世界生物技术公司的三分之二)，生物技术市场资本总额超过400亿美元，年研究经费达50亿美元以上；正式投放市场的生物工程药物40多个，已成功地创造出35个重要的治疗药物。

目前，美国共有生物制药公司约1400家，其中形成规模生产的有20 多家公司。日本在生物技术的开发上仅次于美国，目前共有生物制药公司约600家，

而且不断加强世界市场的开拓，进入欧洲和亚洲市场。欧洲在生物技术的开发上稍落后于日本，但近两年来欧洲在生物技术的投入和新公司成立的数量上急速增长，目前欧洲的生物制药公司约有 300 家，但还处于发展的开始阶段。

在美国，一个全新化学药物的开发平均要花10年左右的时间，开发费高达5亿～10亿美元。作为高技术、高难度的生物药品，开发新药所用的时间周期要长于一般的化学药品，所需的开发费要高于一般化学药品，所以，目前国际上投入市场的生物药品种类并不多。

在欧洲生物技术药物市场上，1995年市场份额最大的是胰岛素，为 38％，但其达到了增长峰值，从增长角度而言，干扰素增长率将由1995 年的2.3％增加到2002年的9.5％，品种由过去的α-干扰素、β-干扰素增加到4个品种，重组DNAb-干扰素在欧洲获得用于多发性硬化症将会提高干扰素总市场份额。据欧洲Frost＆ Sullivan公司的最新市场研究报告估计，欧洲EPO、集落刺激因子、干扰素、人体胰岛素和人体生长素等领域的生物技术派生市场规模将由1995年的23.4亿美元增加到2002年的41.5亿美元，这主要是由于新产品的不断上市和适应症的增加。

中药是祖国医学防病治病的物质基础，是我国传统药学宝库，包含中药材、药材饮片及中成药。中药在医疗保健中发挥着越来越大的作用，对进入高龄化社会的21世纪来说，中药制剂作用缓和、对慢性疾病疗效显著，适于老年患者,具有广阔的发展空间。但在现代主流医学中，中医药仅扮演配角，竞争力明显低于国外同行业。据统计，日本一家中药企业用中国的“六神丸”配方和地道中药材制成“救心丹”后返销我国，2003年在我国的销售额达1亿美元。韩国仅“高丽参”一项出口就相当于我国全部中药材出口额的50%，价格比我国人参高出1 0倍左右。国际市场上中成药的销售额每年约160亿美元，日本占80%，韩国占10%，而我国只占5%左右。专家认为，“洋中药”疗效稳定，质量可控，特别是在有效成分提纯方面科研创新和技术水平高。而我国中药还未摆脱传统用药方式，即使是制成的丹、丸、散、片，也有着标准不一、质量不稳的问题。绝大多数中成药在安全性及有效性方面没有完整的科学数据，从原材料到产品生产缺少可控的质量标准，中药产品与国际药品标准和要求并不接轨。我国中药资源丰富，历史悠久，但这一优势在竞争激烈的国际医药市场上却没有得到充分体现，在出

口及基础研究领域落后于日本、韩国、台湾等国家和地区。中药材原料生产与质量标准化，是我国中药现代化的最大“瓶颈”。要改变这种局面，争得世界传统药物市场的一席之地，针对控制标准不科学，生产管理不够规范，药物作用机理和毒理作用不明确以及新药有效成分的筛选缺乏科学性这些弊端，唯有利用现代生物技术改造中药，加快中药现代化进程。

中药现代化关键在“标准”，中药质量标准化是一项复杂的系统工程，涉及药材的种质基因、生态环境、栽培驯化技术及采收、加工、贮运、制剂工艺等复杂因素。因此，我们要用各种现代分析技术，建立既达到国际标准，又符合中药实际状况，有中药自身特色的质量标准评价体系，使之科学化、标准化，确保临床用药的安全性、有效性，促进现代中药制药工业的发展。当然，我们不能盲目崇尚化学药品的标准要求，而是应结合西药的高新技术挖掘、加强中药复方的稳定性、可控性。目前，我国正全面实施中药材生产质量管理规范(GAP)、药品生产质量管理规范(GMP)、药物非临床研究质量管理规范(GLP)、药物临床试验质量管理规范(GCP)和药品经营质量管理规范(GSP)，以规范中药研究、开发、生产和流通各个过程，提高其行业的标准化水平。上述技术都是从分子水平阐述中药及其复方的作用机理，保护中药的种质资源与基因资源，研发中药新药以及中药材的现代鉴定等。可以根据不同品种的生产要求，自动化控制和在线监测，利用超临界二氧化碳萃取技术、膜技术、大孔树脂吸附、纳米科技等高新技术实现药品质量的稳定和可控。另外，还可应用蛋白质重组等高通量技术研究其作用的分子机制，从蛋白质图谱的变化中寻找中药靶点和途径，以利于新药研发和中药的二次开发。生产技术现代化是中药现代化的重要方面，应结合GMP认证工作，加强企业技术改造，使中药生产从传统方式向现代化生产方式转变。随着中医药在防治“非典”中发挥的独特作用，“回归自然”热潮兴起，但我国中药却因为缺乏科学标准而难以进军国际市场。中药不仅面临国内外市场的激烈竞争，还将遭到资源流失和知识产权丢失的威胁。所以我们必须全面提高中药的技术含量，研发出高质量的中药新药。一般采用两种思路，一是从中药材中提取有效成分的单体成分，将这些单体成分以一定的配伍方式制成制剂；二是从中药材中全面提取所有成分，去除非药效的物质(蛋白质、鞣酸、树脂等大分子及重金属、砷、草酸等小分子)，利用中药经验原方配伍原则，发挥植物自身优势。这两种思路目前

都在进行。总之，进行中药现代化，关键是将传统优势与现代医学理论和高新科技结合，提高传统中成药各个生产环节的科技成分，应用现代生物技术，在中药的作用机理、新技术、质量标准等方面深入研究。

日本在生命科学领域亦有一定建树，目前已有65％的生物技术公司从事于生物医药研究，日本麒麟公司生物医药方面的实践属世界前列，新加坡政府最近宣布划出一块科技园区并耗巨资建设用于吸引世界几家大的生物医药公司落户其中，韩国、中国台湾在该方面也雄心勃勃。

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生物工程的发展历史

1.2 生物工程的发展历史 与一般所理解的生物工程是一门新学科不同的是，而是认为在现实中可以探寻其发展历史。事实上，在现代生物技术体系中，生物工程的发展经历了四个主要的发展阶段。 食品与饮料的生物技术生产众所周知，像烤面包、啤酒与葡萄酒酿造已经有几千年的历史；当人们从创世纪中认识葡萄酒的时候，公元前6000，苏美尔人与巴比伦人就喝上了啤酒；公元前4000，古埃及人就开始烤发酵面包。直到17世纪，经过列文虎克的系统阐述，人们才认识到，这些生物过程都是由有生命的生物体，酵母所影响的。对这些小生物发酵能力的最确凿的证明来自1857-1876年巴斯得所进行的开创性研究，他被认为是生物工程的始祖。其他基于微生物的过程，像奶制品的发酵生产如干酪和酸乳酪及各种新食品的生产如酱油和豆豉等都同样有着悠久的发展历史。就连蘑菇培养在日本也有几百年的历史了，有300年历史的Agarius蘑菇现在在温带已经有广泛养殖。 所不能确定的是，这些微生物活动是偶然的发现还是通过直观实验所观察到的，但是，它们的后继发展成为了人类利用生物体重要的生命活动来满足自身需求的早期例证。最近，这样的生物过程更加依赖于先进的技术，它们对于世界经济的贡献已远远超出了它们不足为道的起源。 有菌条件下的生物技术 19世纪末，经过生物发酵而生产的很多的重要工业化合物如乙醇、乙酸、有机酸、丁醇和丙酮被释放到环境中；对污染微生物的控制通过谨慎的生态环境操作来进行，而不是通过复杂的工程技术操作。尽管如此，随着石油时代的来临，这些化合物可从石油生产的副产品中以低成本进行生产，因此，进行这类化合物生产的工业就处于岌岌可危的境地。近年来，石油价格的上涨导致了对这些早期发酵工艺的重新审视，与前面所讲的食品发酵技术相比，这类发酵工艺相对简单而且可进行大规模操作生产。其它关于有菌生物技术的典型例子有废水处理和都市固体垃圾堆肥。长期以来，人们利用微生物来分解和去除生活污水中的有毒物质，及像化工业产生的小部分工业毒害垃圾。目前世界上进行的发酵工程中，利用生物工程进行污水处理的规模是最大的。 将无菌消毒技术引入生物工程 20世纪40年代，由于大规模微生物培养这个复杂的生物技术的引入，生物工程的发展开始了新的方向，从而确保那些需要将污染微生物排除的特殊生物过程得以进行。因此，通过对培养基和生物反应器的提前灭菌消毒以及用来消除新进入的污染物的工程供应，生物反应中就只留有所选的生物催化剂。诸如此类，在生物工程中占有极大份额的产品有抗生素、氨基酸、有机酸、酶、多糖和疫苗。大部分这样的过程是复杂的，成本昂贵，仅适于高附加值产品的生产，尽管这类产品的产量较大，但采用食品与酿造生产中较老的生物技术，它们的规模与商业回报都是很小的。生物工程的新领域在最近的十年里，分子生物学和过程控制取得了长足的发展，不见开创了生物工程应用的新领域，同时还大大提高了已有生物工程工业的效率和经济性。正是由于这些发现和发展，才会有对于未来生物工程在世界经济中所扮演角色的良好评价。 （a）基因工程对于重要的工业用生物基因组的有性重组或突变操作一直是工业遗传学家革新目录中的组成部分。重组DNA新技术包括温和的进行活细胞破碎、DNA提取、纯化和利用高度专一性的酶进行随后的有选择性切割；对目的基因片断分类、鉴定、筛选和纯化；用化学方法将目的基因连接到载体分子的DNA上及将重组DNA分子导入选择的受体细胞进行增值和细胞合成。重组DNA技术可较简便的进行基因组操作，而且可避免物种间与属间的不相容性。无限可能性是存在的，人类胰岛素与干扰素基因已导入了微生物细胞并进行了表达。原生质融合、多克隆抗体制备和组织培养技术（包括从细胞培养上清液中进行植物的再生）的广泛应用对生物工程的发展有着深远的影响。（b）酶工程酶分离工程一直是许多生物技术过程的组成部分，而且随着允许对生物代谢产物进行重新利用的更适合的固定化技术的发展，它们的代谢产物可被进一步利用。利用固定化细菌的葡萄糖异构酶生产高果

生物技术的发展历程

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

现代生物技术与社会发展。

现代生物技术在环境保护中的应用和前景 摘要:随着人口的大量增长和经济的快速发展，自然资源的消耗量也急剧增长，在这个过程中，也产生了很大污染，使人类的生存环境遭到了威胁。针对我国目前生态环境状况，论述了现代生物技术在治理环境污染，保护生态环境中的应用和发展前景。 关键词:现代生物技术环境保护应用前景 一．我国生态环境现状 目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染，严重的影响了我国的生态环境，使得水污染日益加剧，水资源严重短缺，全国600多个城市中已有一半城市缺水，农村则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难；土壤污染严重，耕地面积锐减，近10年来每年流失的土壤总量达50亿t，土地荒漠化日益加剧；森林覆盖面积下降，草场退化，每年减少森林面积达2 500万亩；人们的身体健康受到严重威胁，疾病发病率急剧上升。因此，加大环境保护和环境治理力度，加快应用高新技术，如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡，提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。二．现代生物技术与环境保护 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。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。与传统方法比较，生物治理方法具有许多优点。 1．生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，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。 2．利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，

生物技术的发展史

生物技术的发展史 生物技术不完全是一门新兴学科，它包括传统生物技术和现代生物技术两部分。传统生物技术是指旧有的制造酱、醋、酒、面包、奶酪及其他食品的传统工艺。现代生物技术则是指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。当前所称的生物技术基本上都是指现代生物技术。生物技术是指：应用生物或来自生物体的物质制造或改进一种商品的技术，其还包括改良有重要经济价值的植物与动物和利用微生物改良环境的技术。 当今世界各国综合国力的竞争，实际上是现代科学技术的竞争。现代生物技术被世界各国视为一种二十一世纪高新技术。我国早在1986年初制定的《高技术研究发展计划纲要》中就将生物技术列于航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、新能源技术和新材料技术等高技术的首位。第一次技术革命，工业革命，解放人的双手；第二次技术革命，信息技术，扩展人的大脑；第三次技术革命，生物技术，改造生命本身。现代生物技术之所以会被世界各国如此重视和关注，是因为它是解决人类所面临的诸如食品短缺问题、健康问题、环境问题及资源问题的关键性技术；还因为它与理、工、医、农等科技的发展，与伦理、道德法律等社会问题都有着密切的关系，对国计民生将产生重大的影响。现代生物技术的主要内容包括：基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质（酶）工程，此外还有基因诊断与基因治疗技术、克隆动物技术、生物芯片技术、生物材料技术、生物能源技术、利用生物降解环境中有毒有害化合物、生物冶金、生物信息等技术。直接相关联的学科：分子生物学、微生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、化学工程学、医药学等。对人类和社会生活各方面影响最大的生物技术领域：农业生物技术、医药生物技术、环境生物技术、海洋生物技术。 现代生物技术使用了大量的现代化高精尖仪器。这些仪器全部都是由微机控制的、全自动化的。这就是现代微电子学和计算机技术与生物技术的结合和渗透。如超速离心机、电子显微镜、高效液相色谱、DNA合成仪、DNA序列分析仪等。没有这些结合和渗透，生物技术的研究就不可能深入到分子水平，也就不会有今天的现代生物技术。 现代生物技术的主要内容：疾病治疗－－用于控制人类疾病的医药产品，包括抗生素、生物药品、基因治疗。快速而准确的诊断－－临床检测与诊断，食品、环境与农业检测。农业、林业与园艺－－新的农作物或动物的基因改造、保存，肥料，杀虫剂：如生物农药、生物肥料等。食品－－扩大食品、饮料及营养素的来源：如单细胞蛋白等。环境－－废物处理、生物净化及新能源。化学品－－酶、DNA/RNA及特殊化学品、金属。设备－－由生物技术生产的金属、生物反应器、计算机芯片及生物技术使用的设备等。 现代生物技术的发展：（1）提高农作物产量及其品质。培育抗逆的作物优良品系。 通过基因工程技术对生物进行基因转移，使生物体获得新的优良品性，称之为转基因技术。通过转基因技术获得的生物体称为转基因生物。至1994年全世界批准进行田间试验的转基因植物已达1467例，涉及的作物种类包括马铃薯、油菜、烟草、玉米、水稻、番茄、甜菜、棉花、大豆等。转基因性能包括抗除草剂、抗病毒、抗盐碱、抗旱、抗虫、抗病以及作物品质改良等。例如我国首创的两系法水稻杂交优势利用，已先培育出了具实用价值的梗型光敏核不育系N5047S、7001S等新品系，一般增产达10%以上，高产可达40%。国家杂交水稻工程技术中心袁隆平教授，1997年试种其培育的“超级杂交稻”3.6亩，平均亩产达884kg。1998年总理特批基金1000万元，用于支持该项研究的深化与推广。我国学者还将苏云金杆菌的Bt杀虫蛋白转入棉花，培育抗虫棉，对棉铃虫杀虫率高达80%以上。（2）植物种苗的工厂化生产；利用细胞工程技术对优良品种进行大量的快速无性繁殖，实现工业化生产。该项技术又称植物的微繁殖技术。植物细胞具有全能性，一个植物细胞有如一株潜在的植物。利用植物的这种特性，可以从植物的根、茎、叶、果、穗、胚珠、胚乳、官或组织取得一定量的细胞，在试管中培养这些细胞，使之生长成为所谓的愈伤组织；愈伤组织具有很强的繁殖能力，可在试管内大量繁殖。（3）提高粮食品质；生物技术除了可培育高产、抗逆、抗病虫害的新品系外，还可以培育品质好、营养价值高的作物新品系。例如美国威斯康星大学的学者将菜豆储藏蛋白基因转移到向日葵中，使用权向日葵种子含有菜豆储藏蛋白。利用转基因技术培育番茄可延缓其成熟变软，从而避免

现代生物技术的应用与展望

现代生物技术的应用与展望 姓名：班级：学号： 摘要：参阅大量文献资料对近年来生物技术在农业、医药业、社会科学等中的应用进展进行了综述。从改革传统农业结构，解决食品短缺问题的应用、深入基因研究，解决健康长寿问题、运用现代生物技术，解决环境污染问题等内容出发，指明了生物技术现代科学发展中的应用前景。 关键词：生物技术基因医学健康农业 Abstract: a large number of literature on recent biotechnology in agriculture, medicine and industry, social science and application were reviewed in this paper. From the reform of traditional agriculture structure, to solve food shortage problem, in-depth application of genetic research, solve the longevity and health problems, use of modern biological technology, solve the problem of environmental pollution and other content, pointed out the biological technology of modern science and application prospects. 现代生物技术也可称之为生物工程，是以重组DNA技术和细胞融合技术为基础，利用生物体(或者生物组织、细胞及其组分)的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系，以及与工程原理相结合进行加工生产，为社会提供商品和服务的—个综合性技术体系。其内容包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程。现代生物技术的诞生以2O世纪7O年代初DNA重组技术和淋巴细胞杂交瘤技术的发明和应用为标志，迄今已走过了30多年的发展历程。实践证明现代生物技术对解决人类面临的粮食、健康、环境和能源等重大问题方面开辟了无限广阔的前景，受到了各国政府和企业界的广泛关注，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，是2l世纪高新技术产业的先导。可以预测，生物技术的应用与发展将导致生产体系与经济结构的飞跃变化，甚至可能引发一次新的工业革命，对人类社会的生产、生活各方面必将产生全面而深刻的影响。 1 改革传统农业结构，解决食品短缺问题 现代生物技术在农业中最突出的应用是利用转基因技术，将目的基因导入动、植物体内，对家畜、家禽及农作物进行品种改良，从而获得高产、优质、抗病虫害的转基因动植物新品种，达到充分提高资源利用效率，降低生产成本的目的。经过长期不断的努力，现代农业生物技术已取得重大突破，不仅从根本上改变了传统农作物的培育和种植，也为农业生产带来了新一轮的革命，并将在解决目前人类所面临的粮食危机、环境恶化、资源匮乏、效益衰减等方面发挥巨大作用。 1．1 提高农产品的产量与质量农作物病虫害是造成农业产量下降的主要原因之一，因而利用转基因技术把抗病、抗虫基因导入农作物中，使之可避免或减少病虫害。近年来，抗黄杆菌的水稻、抗除草剂的大豆、抗病毒病的甜椒、抗腐能力强与耐贮性高的番茄等转基因植物开始进入市场，提高了产量，增加了效益；根据人类的需要，还可把特定基因导入植物体，可达到改良农产品品质的目的，如高含量必需氨基酸的马铃薯，高蛋白质含量的大豆等；此外还可利用生物技术破坏水果细胞壁纤维酶，保证猕猴桃、桃、西红柿等水果成熟但不变软而提高水果的保鲜度，便于水果的运输。从1996年到2o02年，转基因农作物在全球的种植面积从170万ha扩大到5810万ha，即增加35倍，显示了现代农业生物技术强大的生命

高考生物学史整理

高考生物学史整理 必修一 （一）细胞学说的建立和发展过程 1.1543年，比利时的维萨里发表《人体构造》，揭示了人体在器官水平的结构。 2.罗伯特虎克：英国人，细胞的发现者和命名者。1665年，他用显微镜观察植物的木栓组织，发现由许多规则的小室组成，并把“小室”称为cell——细胞。 3.列文虎克：荷兰人，他用自制的显微镜进行观察，对红细胞和动物精子进行了精确的描述。 4.19世纪30年代，德国植物学家施莱登(1804— 1881)和动物学家施旺(1810— 1882)提出了细胞学说，指出细胞是一切动植物结构的基本单位。恩格斯曾把细胞学说誉为19世纪自然科学三大发现之一。 5.魏尔肖：德国人，他在前人研究成果的基础上，总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。（二）生物膜流动镶嵌模型的探索历程 1.1895年，欧文顿发现脂质更容易通过细胞膜。提出假说：膜是由脂质组成的。 2.20世纪初，科学家的化学分析结果，指出膜主要由脂质和蛋白质组成。 3.1925年，两位荷兰科学家用丙酮从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子，发现面积是细胞膜的2倍。提出假说：细胞膜中的磷脂是双层的 4.1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜由“暗—亮—暗”的三层结构构成。提出假说：生物膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质”的三层结构构成的静态统一结构 5.1970年，科学家用荧光标记人和鼠的细胞膜并让两种细胞融合，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。提出假说：细胞膜具有流动性 6.1972年，桑格和尼克森提出生物膜流动镶嵌模型，强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性，并为大多数人所接受。 （三）酶的发现史 1.斯帕兰札尼：意大利人，生理学家。1783年他通过实验证实胃液具有化学性消化作用。 2.巴斯德：法国人，微生物学家，化学家，提出酿酒中的发酵是由于酵母菌的存在，没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精。 3.李比希：德国人，化学家。认为引起发酵时酵母细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。 4.毕希纳：德国人，化学家。他从酵母细胞中获得了含有酶的提取液，并用这种提取液成功地进行了酒精发酵。

现代生物制药技术现状及发展趋势探讨

现代生物制药技术现状及发展趋势探讨 通常研究人员会将各个领域的学科进行综合，对他们进行进一步的探索和深究，这样可以研制出许多新的药物，用于解决医学尚不能解决的疾病问题。因此，可以有效地延长人们的生命，使人们的生活质量提高了。另外，也可以使人们的生活环境得到改善，减少对人类的影响。研究出来的新的技术将会加快医学对药物的快速鉴定，将传统的医学技术和药物进行深入研究后发现的新的医学技术，将会非常利于制药业的发展，前景也会非常的广阔。 标签：生物制药技术；发展现状；医学技术 1 引言 与世界上一些发达国家的生物制药业相比较下，我国的生物制药工业起步还是比较晚的，发展也相对而言比较滞后。不过，我国的市场非常的庞大和完善，在这种背景的影响下，我国生物制药业也将会面临着可观的发展前景。另一方面，政府一直关注在生物制药这一领域，并给于了政策和经济上的扶持。所以，未来我国的生物制药业将会是国家经济发展的非常重要的行业。在传统的发展情形中，我国生物制药业已经取得了相当好的成绩。但是，目前正处于一个发展平稳期，所以目前的问题是我国生物制药业面领着一个非常严峻的考验，若想突破这一瓶颈，得到更加美好的发展，就应该乐观的面对这样的考验，对问题进行深度和广度的研究，并解决问题。也只有这样，我国生物制药行业才会取得更加美好的成绩。 2 生物制药的原理和技术 对于“生物制药”这一名词，或许大家会感到陌生，简单的理解，就是利用生物的活体进行生产药物的方法。有时候也可以利用转基因的动物或植物的活体来作为反应器，进而加工药物。比如利用转基因的玉米活体来作为生物反应器，生产人源抗体。但是生物制药具体指，用微生物学，医学，化学，生物学等不同学科领域所包含的原理和技术方法，来制造出能够治疗，诊断或者预防的药物产品。之所以大家对生物制药感到陌生是因为生物制药是一种新的技术，不过生物制药行业的发展非常迅速，规模也在逐渐扩大。生物制药的发展已经经历了半个世纪左右，在这几十年的发展中，生物制药技术组成是DNA重组，现在是抗体，基因工程和细胞工程，为人类的健康做出了非常大的贡献。到目前为止，生物制药依然是医学领域最高的技术水平，专家预测，未来会有非常好的发展空间。我国的生物制药技术起步相对比较晚，因此与国际的领先水平存在着一定的差距，但我国正在加大这个领域的投入，并且建立生物制药基地。以我国目前的药物生产情况来看，将近百分之五十以上的药物属于生物制药，生物制药简单的操作和高效率，经济成本低的特点将会有良好的市场发展空间。 3 生物药物的分类

高中生物科学发展史梳理.doc

高中生物科学发展史梳理 生物科学发展史既包括科学家对生命现象的研究过程，又包括科学家研究生命现象时所持有的不同观点和态度。下面是我为大家整理的高中生物科学发展史，希望对大家有所帮助! 高中生物科学发展史：必修一分子与细胞 1、虎克：英国人，细胞的发现者和命名者。1665年，他用显微镜观察植物的木栓组织，发现由许多规则的小室组成，并把"小室"称为cell——细胞。 2、列文虎克：荷兰人，他用自制的显微镜进行观察，对红细胞和动物精子进行了精确的描述。 3、19世纪30年代，德国植物学家施莱登(M.J.Sehleiden，18o4—1881)和动物学家施旺(T.Schwann，1810—1882)提出了细胞学说，指出细胞是一切动植物结构的基本单位。 4、维尔肖(R.L.C.Virchow)：德国人，他在前人研究成果的基础上，总结出"细胞通过分裂产生新细胞"。 生物膜流动镶嵌模型涉及的科学家 5、欧文顿(E.Overton)：1895年他曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行地上万次的试验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。于是他提出了膜由脂质组成的假说。 6、罗伯特森(J. D. Robertson)：1959年他在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构，结合其他科学家的工作，提出了生物膜结构的"单位膜"模型。

7、桑格(S. J. Singer )和尼克森：在"单位膜"模型的基础上提出"流动镶嵌模型"。强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性。为多数人所接受。 酶的发现涉及的科学家 8、斯帕兰札尼：意大利人，生理学家。1783年他通过实验证实胃液具有化学性消化作用。 巴斯德：法国人，微生物学家，化学家，提出酿酒中的发酵是由于酵母菌的存在，没有活细胞的参与，糖类是不可能变成酒精。 9、李比希：德国人，化学家。认为引起发酵时酵母细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。 10、毕希纳：德国人，化学家。他从酵母细胞中获得了含有酶的提取液，并用这种提取液成功地进行了酒精发酵。 11、萨姆纳：美国人，化学家。1926年，他从刀豆种子中提取到脲酶的结晶，并用多种方法证明脲酶是蛋白质。荣获1946年诺贝尔化学奖。 12、20世纪80年代，美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也有生物催化作用。 光合作用的发现涉及的科学家 13、1771年，英国科学家普里斯特利，通过实验发现植物可以更新空气。 14、1864年，德国科学家萨克斯，通过实验证明光合作用产生了淀粉。 15、 1880年，美国科学家恩格尔曼，通过实验证明叶绿体是植物进行光合作用的场所。 16、20世纪，30年代，美国科学家鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)用

(完整版)生物工程的发展简史

生物工程的发展简史 1 第一章绪论第一节生物工程的发展简史按照生物工程的定义.人类对生物工程的实践可迫溯到远古原始人类生活期间.为此，可把生物工程的发展分成三个时期:①传统生物技术时期；②近代生物工程的形成和发展时期;③现代生物工程时期。一、传统生物技术时期生物工程不是一门新学科，它是从传统生物技术发展来的。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并造福于人类.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。古埃及人则在公元前4000 年就开始用经发酵的面团制作面包，在公元前20 世纪时已掌握了用裸麦制作“啤酒”的技巧。公元前25 世纪古巴尔于人开始制作酸奶;公元前20 世纪古亚述人已会用葡萄酿酒(葡萄实际上沾有酵母)。公元前17 世纪古西班牙人曾用类似目前细菌浸取铜矿的方法获取铜。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。荷兰人詹生(Z. Janssen)于1590 年制作了世界上最早的显微镜，其后1665 年英国的胡克(R. Hooke)也制作了显微镜，但都因放大倍数有限而无法观察到细菌和酵母。但胡克却观察到了霉菌，还观察到了植物切片中存在胞粒状物质，因而把它称为细胞(cell),此名称一直沿用至今。1676 年，荷兰人列文虎克(Leeuwen Hoe 幻用自磨的镜片制作显微镜，其放大倍数可近300 倍，并观察和描绘了杆菌、球菌、螺旋菌等微生物的图像，为人类进一步了解和研究微生物创造了条件.并为近代生物技术时期的降临做出了重大贡献。1838 年德国的施莱登(M一J. Schlwiden)和施旺(T. Schwan)共同ON 明了细胞是动植物的基本单位，因而成为细胞学的奠基人;1855 年微耳和R. Virchow 发现了新细胞是从原有细胞分离而形成的，即新细胞来自老细胞的事实;1858 年托劳贝(Trauhe)提出了发醉是靠酶的作用进行的概念;1859 年英国的达尔文《C. R. delvan)撰写了《物种起惊》一书，提出了以自然选择为基础的进化学说，并指出生命的基础是物质。自胡克从显微镜中观察到微生物到微生物学的诞生约经历了近200 年.受到人们思想观念、习惯势力、经济实力、生产方式等因素的制约。产业革命的浪潮当时还没卷入到食品、化工领域来。对发酵还习惯于作坊式生产。1866 年微生物学的莫基人，被称为微生物学之父的法国人巴斯德(L. Pasteur)以实验结果有力地摧毁了微生物的“自行发生论”。他首先证实了发酵是由微生物引起的，并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，使发酵技术纳人了科学的轨道。他提出了一种防止葡萄酒变酸的消毒法〔被称为巴斯德消毒法(Pasteurization),一般在60℃时维持一段时间以杀死食品、牛奶和饮料中的病原菌」;1857 年他明确地指出酒精是酵母细胞生命活动的产物，并在1863 年进一步指出所有的发酥都是微生物作用的结果，不同的微生物引起不同的发酵。1874 年丹麦人汉森(Hansan)在牛胃中提取了凝乳酶，1879 年发现了醋酸杆菌;1876 年德国的库尼(W. Kuhne)首创了"enzyme"一字，意即“在酵母中”;1881 年采用微生物生产乳酸; 1885 年开始用人工方法生产蘑菇;1897 年德国的毕希纳(E 一Buchner )发现被磨碎后的酵母细胞仍可进行酒精的发醉，并认为这是酶的作用，并于1907 年因此发现而获得诺贝尔化学奖，19 世纪末德国和法国一些城市开始用微生物处理污水. 细菌学的莫基人，德国的科赫(R. Koch)首先用染色法观察了细菌的形态;1881 年他与他的助手们发明了加人琼脂的固体培养基并利用它在平皿中以接种针醚上混合菌液在固体培养基表面上划线培养以获得单抱子菌落的方法，此方法一直被沿用至今，他的另一个杰出贡献是发现了结核菌，并因此获1905 年的诺贝尔生理学及医学奖.1914 年开始建立作为食品和饲料的酵母生产线;1915 年德国开发了面包酵母的生产线;1915 年

生物发展史(与高中课本配套)(免费)之欧阳数创编

生物科学发展史 生物科学发展史既包括科学家对生命现象的研究过程，又包括科学家研究生命现象时所持有的不同观点和态度；既包括生物学理论和方法的形成演变，又包括不同学科之间的联系、科学与社会的相互影响。在近几年的高考题中有关生物科学发展史中的一些实验设计思路、研究方法时有出现。预计今年高考理科综合中的最后2个生物大题有可能以生物科学发展史有背景出题。现就现行高中生物教材中有关生物科学发展的问题进行一次专题小节。 一、生物科学发展的三个阶段 1．描述性生物学阶段：20世纪以前 2．实验生物学阶段：1900年孟德尔遗传规律的重新发现——1953年 3．分子生物学阶段：1953年DNA分子双螺

旋结构模型的建立———— 二、生物科学研究的方法 1．观察法：生物科学研究最基本的方 法，也是从客观世界获得原始 的第一手材料的方法。观察包 括人的肉眼观察及放大镜、显 微镜观察。观察结果必须是可 以重复的。只有重复的结果才 是可检验的，从而才是可靠的 结果。 3．假说和实验：在观察中往往会发现问 题，为了要解释或解决这些问 题，一般是先是提出某种设想或 假说，然后设计实验来验证这个 设想或假设。 4．模型研究：常用的生物学模型有以下几种： ①生物模型：又叫模式生物，如大肠杆

菌、果蝇、小鼠等 ②机械和电子模型：如DNA双螺旋结构、 仿生学、人工智能等 ③抽象模型：如生态学、种群遗传学中的 数学方程等 三、高中教材中提到的有关生物科学发展史问题 必修本第一册 1．细胞学说：19世纪30年代，德国植物 学家施莱登和动物学家施旺提 出。指出细胞是一切动植物结构 的基本单位。（P3） 2．染色质：染色质这个名词最早是德国生 物学家瓦尔德尔提出来的，主要 是指细胞核内容易被碱性染料染 成深色的物质，因此叫做染色 质。（P32）

生物技术历史

BC 1750The Sumerians brew beer. 500 The Chinese use moldy soybean curds as an antibiotic to treat boils. 250 The Greeks practice crop rotation to maximize soil fertility. 100 Powdered chrysanthemum is used in China as an insecticide. AD: Before the 20th Century 1590The microscope is invented by Janssen. 1663 Cells are first described by Hooke. 1675 Leeuwenhoek discovers protozoa and bacteria. 1797 Jenner inoculates a child with a viral vaccine to protect him from smallpox. 1802 The word "biology" first appears. 1824 Dutrochet discovers that tissue is composed of living cells. 1830 Proteins are discovered. 1833 The cell nucleus is discovered. The first enzymes are isolated. 1855The Escherichia coli bacterium is discovered. It later becomes a major research, development, and production tool for biotechnology. Pasteur begins working with yeast, eventually proving they are living organisms. 1863 Mendel, in his study of peas, discovers that traits were transmitted from parents to progeny by discrete, independent units, later called genes. His observations lay the groundwork for the field of genetics. 1869 Miescher discovers DNA in the sperm of trout. 1877 A technique for staining and identifying bacteria is developed by Koch. 1878 The first centrifuge is developed by Laval. The term "microbe" is first used. 1879 Flemming discovers chromatin, the rod-like structures inside the cell nucleus that later come

现代生物技术在环境保护方面的应用

现代生物技术在环境保护方面的应用 地质学院勘查技术与工程申玉龙201101171223 摘要：应用现代生物技术进行环境保护拥有许多优点，人们已意识到，现代生物技术的发展，为从根本上解决环境问题提供了希望。 正文：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。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。 目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物，少部分利用植物作为环境污染控制的生物。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术，其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面，发挥着极为重要的作用。应用环境生物技术处理污染物时，最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质，如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位，避免了污染物的多次转移，因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代生物技术的发展，尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用，大大强化了上述环境生物处理过程，使生物处理具有更高的效率，更低的成本和更好的专一性，为生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。 与传统方法比较，生物治理方法具有许多优点。1 .生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，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。 2. 利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等，常常是一步到位，避免污染物的多次转移而造成重复污染，因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。. 3.生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程，而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质，其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的，所以大多数生物治理技术可以就地实施，而且不影响其他作业的正常进行，与常常需要高温高压的化工过程比较，反应条件大大简化，具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。 所以，当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理，有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用，削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其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，这将有助于土壤的固定，遏制风蚀、水蚀等作用，防止水土流失。 白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解，估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产，若再连续使用而不采

生物化学发展简史

现代生物化学始于18、19世纪： 1828年，德国化学家弗里德里希·维勒从无机化合物氰化铵合成有机化合物尿素 1833年，法国化学家安塞姆·佩恩发现第一个酶——淀粉酶 1869年，瑞典生物学家弗雷德里希·米歇尔发现遗传物质——核素 1877年，霍佩-赛勒首次提出名词Biochemie，即英语中的Biochemistry 20世纪生物化学快速发展： 1902年，英国生理学家欧内斯特. 斯塔林首次提出“hormone”来表示激素 1912年，英国科学家霍普金斯发现食物辅助因子——维生素 1926年，德国科学家奥图·瓦伯格发现呼吸作用关键酶——细胞色素氧化酶 1926年，美国科学家J.B.萨姆纳(美国)首次分离提纯了脲酶 1902年，英国生理学家欧内斯特. 斯塔林首次提出“hormone”来表示激素 1912年，英国科学家霍普金斯发现食物辅助因子——维生素 1926年，德国科学家奥图·瓦伯格发现呼吸作用关键酶——细胞色素氧化酶 1926年，美国科学家J.B.萨姆纳(美国)首次分离提纯了脲酶 1902年，英国生理学家欧内斯特. 斯塔林首次提出“hormone”来表示激素 1912年，英国科学家霍普金斯发现食物辅助因子——维生素 1926年，德国科学家奥图·瓦伯格发现呼吸作用关键酶——细胞色素氧化酶 1926年，美国科学家J.B.萨姆纳(美国)首次分离提纯了脲酶 1940年代，糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化等重要生理生化途径被陆续阐明 20世纪50年代后生物化学标志性成就： 1953年，Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型 1958年，Crick提出“中心法则”；Sanger测定胰岛素分子结构 1960年代，Arber等发现限制性内切酶 1961年，Jacob和Monod提出“操纵子学说” 1966年，Nirenberg和Khorana破译遗传密码 1970年代，Termin和Baltimore发现反转录酶；Berg等成功进行了DNA体外重组；Coben 建立分子克隆体系 1980年，Sanger 确定DNA序列测定方法 1985年，Mulis建立聚合酶链式反应(PCR)技术 1995年，Fire和Mello阐明RNA干扰(RNAi)机制 1997年，第一只克隆羊诞生 2000年，人类基因组计划完成 我国科学家对生物化学的贡献 1930年代，吴宪教授首次提出蛋白变性理论、血液生化 1965年，中科院生化所与有机化学所人工合成有功能的蛋白质－－牛胰岛素 1973年，X-射线分析出猪胰岛素空间结构 1983年，酵母丙氨酸转移核糖核酸的人工全合成( tRNAAla ) 2002年，水稻基因组

生化技术发展史

生化技术发展史 生化技术不完全是一门新兴学科，它包括传统生物技术和现代 生物技术两部分。传统生物技术是指旧有的制造酱、醋、酒、面包、奶酪及其他食品的传统工艺。现代生物技术则是指 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。当前所称的生物技术基本上都是指现代生物技术。生物技术是指：应用生物或来自生物体的物质制造或改进一种 商品的技术，其还包括改良有重要经济价值的植物与动物和利用微 生物改良环境的技术。 当今世界各国综合国力的竞争，实际上是现代科学技术的竞争。现代生物技术被世界各国视为一种二十一世纪高新技术。我国早 在 1986 年初制定的《高技术研究发展计划纲要》中就将生物技 术列于航天技术、信息技术、激光技术、自动化技术、新能源技术 和新材料技术等高技术的首位。第一次技术革命，工业革命，解放 人的双手；第二次技术革命，信息技术，扩展人的大脑；第三次技 术革命，生物技术，改造生命本身。现代生物技术之所以会被世界 各国如此重视和关注，是因为它是解决人类所面临的诸如食品短缺 问题、健康问题、环境问题及资源问题的关键性技术；还因为它与理、工、医、农等科技的发展，与伦理、道德法律等社会问题都有 着密切的关系，对国计民生将产生重大的影响。现代生物技术的主 要内容包括：基因工程、细胞工程、发酵工程、蛋白质（酶）工程，此外还有基因诊断与基因治疗技术、克隆动物技术、生物芯片技术、生物材料技术、生物能源技术、利用生物降解环境中有毒有害 化合物、生物冶金、生物信息等技术。直接相关联的学科：分子生 物学、微生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、化学工程学、 医药学等。对人类和社会生活各方面影响最大的生物技术领域：农 业生物技术、医药生物技术、环境生物技术、海洋生物技术。 现代生物技术使用了大量的现代化高精尖仪器。这些仪器全部 都是由微机控制的、全自动化的。这就是现代微电子学和计算机技 术与生物技术的结合和渗透。如超速离心机、电子显微镜、高效 液相色谱、DNA 合成仪、DNA 序列分析仪等。没有这些结合和渗透，生物技术的研究就不可能深入到分子水平，也就不会有今天的现代 生物技术。 现代生物技术的主要内容：疾病治疗：用于控制人类疾病的医 药产品，包括抗生素、生物药品、基因治疗。快速而准确的诊断： 临床检测与诊断，食品、环境与农业检测。农业、林业与园艺，新

世界生物学发展史

世界生物学发展史 生物学的发展经历了萌芽期、古代生物学时期、近代生物学时期和现代生物学时期。 生物学发展的萌芽时期是指人类产生（约300万年前）到阶级社会出现（约4000年）之间的一段时期。这时人类处于石器时代，原始人开始了栽培植物、饲养动物并有了原始的医术，这一切为生物学发展奠定了基础。 到了奴隶社会（约4000年前开始）和封建社会后期，人类进入了铁器时代。随着生产的发展，出现了原始的农业、牧业和医药业，有了生物知识的积累，植物学、动物学和解剖学还停留在搜集事实的阶段。但在搜集的同时也进行了整理，并被后人叫做所谓的古代生物学。古代的生物学在欧洲以古希腊为中心，著名的学者有亚里士多德研究（形态学和分类学）和古罗马的盖仑（研究解11剖学和生理学），他们的学说在生物学领域内整整统治了1000年。中国的古代生物学，则侧重研究农学和医药学。 从15世纪下半叶到18世纪末是近代生物学的第一阶段，这一时期，在生物学研究中，主要的有维萨里等人的解剖学，哈维的生理学，林耐的分类学以及从18世纪末并继续到19世纪初的拉马克等人的进化学说。 19世纪的自然科学，进入了全面繁荣的时代。近代生物学的主要领域在19世纪都获得重大进展。如细胞的发现，达尔文生物进化论的创立，孟德尔遗传学的提出。巴斯德和科赫等人奠定了微生物学的科学基础，并在工农业和医学上产生了巨大影响。17世纪建立起来的动物（包括人体）生理学到19世纪有了明显的进展，著名学者有弥勒、杜布瓦·雷蒙、谢切诺夫和巴甫洛夫等人。由于萨克斯、普费弗和季米里亚捷夫的努力，使植物生理学在理论上达到了系统化。 20世纪的生物学即属于现代生物学的范畴，始于1900年孟德尔学说的重新