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八年级生物现代生物技术的应用

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

现代生物技术研究进展

现代生物技术研究进展 luojuan 摘要:生物技术是21世纪最具有发展前景和活力的学科,世界各国都将生物技术视为一项高新技术,生物技术在相关领域中的应用也成为应用技术研究中的热点。生物技术又叫生物工程,是综合运用生物学、细胞生物学、微生物学、生物化学等基础科学和生化工程等原理和技术而形成的一门综合性的科学技术。 关键词:现代生物技术细胞工程酶工程发酵工程基因工程蛋白质工程研究进展 一、现代生物技术概述[1] 生物技术包括传统生物技术和现代生物技术。传统生物技术主要是自然发酵技术和自然杂交育种技术。现代生物技术是指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。现代生物技术主要包括:细胞工程、酶工程、发酵工程、基因工程、蛋白质工程。 二、细胞工程研究进展[2] 细胞工程的概念及其基本操作细胞工程属于广义的遗传工程,是将一种生物细胞中携带的全套遗传信息的基因或染色体整个导入另一种生物细胞,从而改变细胞的遗传性,创造新的生物类型。它包括细胞融合、细胞重组、染色体工程、细胞器移植、原生质体诱变及细胞和组织培养技术。 近年来,在该领域的研究最引人注目的是细胞融合技术和细胞杂交,并取得一些突破性研究进展。应用细胞融合技术可以培育新型生物物种。可实现种间育种。 1975年英国科学家研制成功了淋巴细胞杂交瘤技术,由此技术获得的单克隆抗体很快应用于临床实践,被称为20世纪80年代的“生物导弹”。目前单克隆抗体技术已用于治疗诊断癌症、艾滋病等多种疑难疾病,及快熟诊断人类、动物和农作物病害等方面,成为细胞工程在医学上最重要的成就之一。 日本秋田生物技术公司和遗传资源开发利用中心联合采用细胞工程的原生质体突变,将“秋田小町”稻育成“新秋田小町”新品种。该稻试种过程中,产量大大提高,取得了明显的经济效益。我国科学家利用细胞工程的原生质体育种在世界上首创了食用菌属间原生质体杂交。这种属间杂交新品种,既有香菇的独特香味和优良品质,又有平菇的高产量、生长周期短、易栽培、抗逆性强等特性。 随着细胞工程技术的不断发展,植物细胞和组织培养这一细胞工程技术也无例外地得到发展,目前已在许多植物上,特别是在农林生产实践中得到了广泛应用。尤其在林木优良品种和无性系的快速繁殖方面进展较快。 细胞工程已成为当代社会经济重要支柱性技术之一。 三、酶工程的研究进展[3] 酶工程就是在一定的生物反应装置中,利用酶的催化功能,将相应的原料转化成有用物质的一门技术。 化学酶工程又称初级酶工程,主要由酶学与化学工程技术相互结合而形成。在开发自然酶制剂方面,大规模生产和应用的商品酶只有数十种,如水解酶、凝乳酶、果胶酶等。在食品工业中的应用主要是淀粉加工,其次是乳品加工、果汁加工、食品烘烤及啤酒发酵;在轻化工业中的应用主要包括洗涤剂制造、毛皮工业、明胶制造、胶原纤维制造、牙膏和化妆品的生产、造纸、废水废物处理和饲料加工等;在能源开发上的应用主要是利用微生物或酶工程技术从生物体中生产燃料,也可利用微生物作为石油勘探、二

(word完整版)现代农业高技术的发展现状、方向和趋势

类别:综述 现代农业高技术的发展现状、方向和趋势 龚德平 现代农业是市场化、工业化、科学化、集约化、社会化、补贴与福利化以及可持续发展的农业。发展现代农业,就是用现代物资条件装备农业,用现代科学技术武装农业,用现代产业体系组织农业,用现代经营形式管理农业,用现代市场发展理念引领农业,用培养知识文化型农民发展农业。现代农业高技术是发展现代农业的核心。 (一)、现代农业高技术的发展现状 随着生物技术、信息技术、新材料技术等高技术的不断发展,现代农业高技术发展迅速。以生物技术、信息技术为代表的高技术不断向农业科技领域渗透和融合,逐渐形成了分子育种技术、转基因技术、数字农业技术、节水农业技术、食品加工技术、航天育种技术等农业高技术体系。 1、农业生物技术发展迅速,成为经济发展新的制高点,对科学、技术、方法、理念、产业、社会与伦理产生一系列的革命性影响。现代分子育种学与传统动植物育种技术的结合,促进了新兴分子育种技术的发展。近年来由于转基因生物对生态环境和人类健康影响尚存在一些科学意义上的不确定性,科技界纷纷把研究重点转向动、植物分子标记辅助选择技术,该技术具有高效、安全的突出优点,已经展示出部分常规育种技术无法比拟的优越性。以转基因为核心的现代生物技术产业成为当今世界发展最快、最活跃的农业高技术产业领域之一。农业生物药物技术研究取得了一

批重大突破,成为农业高技术研究领域角逐的重点领域,目前以基因重组技术为代表的生物技术是农业生物药物研究的核心技术。生物技术在理论和技术上不断取得突破,为现代农业高技术的孕育、成熟、发展创造了条件。同时,生物技术的迅猛发展,越来越直接地影响着人类的精神生活,冲击着传统的伦理观念,衍生出许多新的伦理道德问题。 2、农业信息技术与数字化技术日新月异,对传统农业的改造显示出强劲的动力。农业信息化技术与数字化技术的应用主要有数据库技术、农业专家系统、3S技术、农业网络技术以及精确农业技术等。农业专家系统最早于1986年出现在美国,现在专家系统通过网络传送到田间和饲养场正成为一种趋势;以3S技术(遥感技术、地理信息系统、全球定位系统)与精确农业技术为基础的精确农业已经成为当今世界农业发展的新潮流;农业现代高技术装备迅速地吸收应用电子与信息技术、新材料技术发展成就开发出智能、高效、多功能和大型化农业现代装备。与此同时,农业信息技术与数字化技术的不断发展,对社会物资生活、精神生活方式、以及人类物资、精神文明空间的拓展与延伸产生深刻的变革。 3、高技术引领驱动和支撑农业生产方式转变,成为世界现代化农业发展的根本标志。现代生物技术、信息技术和新材料技术的迅猛发展,为解决农业资源高效利用、生态环境保护等现代农业综合发展问题提供了新的技术途径,农业资源利用与生态环境技术研究主要集中在节水农业技术、新型肥料技术、农业废弃物综合利用技术等方面。目前节水农业研究的目标是不断提高作物水分利用率和利用效率,依据作物生理需水确定作物用水;在新型肥料技术方面,目前主要研究主要集中在纵横向动态平衡施肥

现代生物技术与应用

染色体工程技术 在小麦品质改良中的应用及社会意义 摘要:本文报告了染色体工程在小麦品质改良中的方法,在理论研究与育种实践上的应用。论述了染色体工程在小麦品质改良和生产实践中所体现出来的社会意义。 关键词:染色体工程,小麦,类型变化,实践 正文: 染色体操作(chromosome manipulation)是按设计有计划削减、添加和代换同种或异种染色体的方法和技术。也称为染色体操作。染色体工程一词,虽然在20世纪70年代初才提出。其实早在30年代,美国西尔斯(E.R.Sears)及其学生就已开始研究,但当时局限于小麦,定义为:在小麦中利用缺体或单体材料,对个别染色体或染色体片断进行替代或转移的工程谓之“染色体工程”。 植物染色体工程从50年代的兴起迄今约30余年的历史,但运用这一技术在改造 植物的遗传性方面却显示了它强大的力量,表现在创造崭新的遗传资源,培育突破性新 品种和合成新物种等方面取得的重大进展。 目前对基因操作的主要方法有:有性杂交、染色体代换、易位、添加、染色体显微切割和微克隆、PCR扩增等。 现代小麦育种十分注意栽培品种的类型变化,期望它们优质、高产、抗病、矮秆。我们知道,在小麦近缘种属中,存在着小麦栽培品种所没有的优质、抗病基因。在常规的杂交程序中,栽培品种与野生种之间,因染色体组不同,在多数情况下染色体不能配对,其基因很难进行重。细胞遗传学家已经研究出一套方法,将异种变异性应用于小麦育种实践。这些方法包括染色体附加、染色体代换、染色体易位等。用这些方法实现了小麦染色体附加、代换、易位和部分同源染色体间的重组。 (一)麦外源染色体的添加 普通小麦附加系的系统研究工作开始于1940年,07mara把3个不同的黑麦染色体分别附加到小麦中。1960年Evans~Jenkins得到了所有7个黑麦染色体的双体附加系。之后,Sears把小伞山羊草的染色体附加到小麦中;Joppa等(1978)用一种新方法得到了具有15对染色俸的硬粒小麦双单体(3D,4D,5D)附加系;Islam(1978)把6个大麦染色体分烈跗加到小麦中。有人还把顶芒山羊草和冰草的一些种的染色体附加到小麦中。

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,

2020年版科技核心医学类期刊

2019-2020年版最新科技核心医学类期刊目录 (中国科技核心期刊) 《2019年版中国科技期刊引证报告(核心版)自然科学卷》以《中国科技论文与引文数据库(CSTPCD)》为基础,采用科学客观的研究方法与评价形式,遴选中国自然科学领域各个学科分类的重要期刊作为统计来源期刊。《2019年版中国科技期刊引证报告(核心版)自然科学卷》收录了在中国(不含港澳台地区)正式出版的1933种中文期刊和116种英文期刊,共2049种“中国科技核心期刊(中国科技论文统计源期刊)”。《2019年版中国科技期刊引证报告(核心版)自然科学卷》共收录医学领域41类学科700余种期刊,并有10种医学类期刊新入选(见下表)。2019年新入选中国科技核心期刊——医学类(10种)JOURNAL OF ACUPUNCTURE AND TUINA SCIENCE 1.陕西中医 2.重庆医学 3.中华老年骨科与康复电子杂志 4.分子影像学杂志 5.中华医院感染学杂志 6.肝癌电子杂志 7.中华重症医学电子杂志 8.国际流行病学传染学杂志 9.中医药学报

42种医学综合类期刊平均影响因子为,其中《FRONTIERS OF MEDICINE》《解放军医学杂志》《解放军医药杂志》《医学研究生学报》《中华医学杂志》共5种期刊影响因子超过1。 2019年中国科技核心期刊——医学综合类(42种) 期刊名称影响因子 CHINESE MEDICAL JOURNAL 武警医学 CHINESE MEDICAL SCIENCES JOURNAL 西部医学 FRONTIERS OF MEDICINE 西南国防医药 安徽医学 现代生物医学进展 安徽医药 现代医学 北京医学 协和医学杂志 东南国防医药 新医学 广西医学 医学研究生学报 海军医学杂志

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

现代生物制药技术的现状和发展趋势

现代生物制药技术的现状和发展趋势 发表时间:2018-07-27T14:27:35.610Z 来源:《中国蒙医药》2018年第5期作者:李秋杰刘长富 [导读] 它是以生物信息学、功能抗原学、组合化学等高科技作为依托,融合了医学、生物学、药物学等先进技术。 哈尔滨三联药业股份有限公司 【摘要】近些年,随着科学技术的不断地发展,使社会发生了翻天覆地的变化,在各个领域都进行变革,改变了我们如今的社会。尤其在生物制药领域表现得更为明显,环境的不断的破坏使得人们的身体健康受到了严重的威胁,这对于相关的医学研究面临着严峻的挑战。目前,高发病症包括脑血栓、癌症、肿瘤等,并且近几年发病率呈上升趋势,迫切要求开发新的治疗手段。生物制药行业是高技术含量的朝阳行业,生物制药技术的研究和开发,必将改善人类生活的质量,延长人类的寿命,同时为社会和经济的发展做出贡献。 【关键词】生物制药;现状;发展趋势 引言: 生物技术药物(biotech drugs)又称为生物药物。它是以生物信息学、功能抗原学、组合化学等高科技作为依托,融合了医学、生物学、药物学等先进技术,依靠突破分子生物、生物物理、分子遗传学等基础学科而形成的产业。当今,世界生物制药技术产业正处于投资收获期,得到了迅速发展。生物技术药品在医药、日化产品、保健食品等领域得到广泛的应用。特别是在改造传统制药产业发挥重要作用,在新药物的开发研究和生产过程中广泛的运用,现代生物制药技术成为当今最为重要的技术手段之一。 1.生物技术药物的分类 第一代重组药物是一级结构与天然产物完全一致的药物,第二代生物技术药物是应用蛋白质工程技术制造的自然界不存在的新的重组药物。自1982年第一个重组药物人体注入式胰岛素上市以来,第二代生物技术药物正在取代第一代多肽、蛋白质类替代治疗剂;重组蛋白质和重组多肽药物。即利用DNA重组技术,将重组对象的基因插入载体,拼接后转入新的宿主细胞,构建成工程菌(或细胞),实现遗传物质的重新组合,并使目的基因在工程菌内进行复制和表达,最后,将表达的目的产物纯化并做成制剂,得到重组多肽、蛋白质类药物;重组DNA药物。基因治疗是指向靶细胞或组织中引入外源基因DNA或RNA 片断,以纠正或补偿基因的缺陷,关闭或抑制异常表达的基因,刺激产生相应的抗体,从而达到治疗和预防疾病的目的。 2.现代生物制药技术的应用 2.1肿瘤药物 据相关报道,近十年,全世界由于肿瘤而死亡的人群数量在不断増多,一些西方国家被诊断肿瘤的患者中,死亡率达到40%以上。基于此,相关部门要对其发展机理和病变问题予以分析。一般而言,肿瘤主要是在致癌因素作用下形成失控生长的细胞因子,正是这些细胞因子的集聚,会最终形成病变问题。目前,医学界只能借助诊断和化疗进行处理,在制药产业不断发展的背景下,整合研究机制和深度管理结构,利用导向IL-2受体和毒素进行融合治疗肿瘤,成为了基因治疗的发展趋势。另外,还有一种基质金属蛋白酶抑制剂能有效抑制肿瘤血管的不断再生,一定程度上阻止肿瘤生长以及转移的情况,成为一部分制药企业主攻的方向。 2.2神经退化性疾病 所谓神经退化性疾病主要是指一些老年病,其中设计老年痴呆、脑中风、帕金森以及退化性心脏疾病等,这些成为困扰现代医学的主要难题。当前,已经有部分国家开始从事这方面的研究,主要是进行生物技术药物治疗工作,利用胰岛素生长因子对相关问题进行处理和抑制,从而保证整体临床管理工序的完整性。另外,将神经生长因子和脑源神经营养因子结合在一起,主要能对末梢神经炎症以及肌肉的萎缩问题进行处理,确保具体治疗效果能最终符合临床试验要求。 2.3自身免疫性疾病 近几年,亚健康问题逐渐増多,伴随着医学技术的不断发展和进步,整合相关技术管理模型和发现机理,对一些没有发现的疾病进行识别,从而更好地应对自身免疫疾病问题。免疫系统出现问题,从个人角度,会对人们的日常生活造成制约和影响。其中,要根据过敏源等问题进行集中规避,从安全角度分析,会直接影响人们的生命安全,最为重要的就是哮喘病,严重影响人们的生活和身体健康。这也成为世界各国医生主要研究的项目,利用新药攻克医疗难题。 2.4冠心病问题 冠心病对于老年人来说尤为致命,基于此,多数研究者在生物制药方面寻找突破,要积极建构完整的证据链条。目前,单克隆抗体应用在冠心病治疗方面,主要是有效防治患者出现心绞痛,从而一定程度有效恢复患者的心脏功能,提高患者的生活质量。 3.生物制药展望 随着人类基因组计划的完成,对结构基因组、蛋白质组、功能基因组等研究迅速兴起。这些给生物技术的发展带来新的机遇。各国都十分重视生物技术,并把这一产业的发展作为新的国家经济发展增长点。生物学的革命除了依靠于生物技术和生物科学的发展,同时与众多的相关领域的技术走向紧密相连,例如:微机处理系统、材料开发、图像处理和传感器技术等。虽然生物技术发展迅速,人们很难对其做精准的预测,对于基因组图谱测绘、生物医学工程、克隆技术、遗传工程技术和药物开发方面肯定会取得重大突破。 3.1利用遗传学技术 生物技术可以在改进预防和治疗疾病等方面取得进步,运用新疗法能阻止病原体进入人体同时削弱其进行传播的能力,让病原体变得脆弱同时引导人体免疫功系统对新的病原体迅速反应。这些手段可以解决病原体对抗生素日益增强的耐受性。现在不仅在研究克服传统的病毒和细菌问题,同时正在积极开发克服化学不平衡以及化学成分积累问题的新疗法。如:研究之中的抗体能攻击人类体内的可卡因,未来能治疗毒品成瘾问题。这一方法除了可以改善瘾君子的状况,同时有助于解决全球性非法毒品贸易问题。 3.2新技术的出现可以加快新药物的开发过程 把计算机模拟技术和图像分子处理技术互相结合,能极大的提高具有特定功能属性分子的设计能力,提高药物开发和药物设计的效率。利用模拟系统处理药物与用药后的系统相互作用,可以更好的研究药效和提高药物的安全性。到本世纪中叶,使用生物技术药物的种

国内外生物技术发展现状

国内外生物技术发展概况 (2010-10-21 18:00:05) (一)国内外生物技术发展动态 1、国际生物技术发展现状生物技术是近 20 年来发展最为迅猛的高新技术,越来越广泛地应用于农业、医药、轻工食品、海洋开发、环境保护及可再生生物质能源等诸多领域,具有知识经济和循环经济特征,对提升传统产业技术水平和可持续发展能力具有重要影响。近 10 年来,生物技术获得突破性发展,生物技术产业产值以每 3 年增长 5 倍的速度递增,以生物技术为重点的第四次产业革命正在兴起,预计到 2020 年,全球生物技术市场将达到 30,000 亿美元。在发达国家,生物技术已成为新的经济增长点,其增长速度大致是 25%-30%,是整个经济增长平均数的 8-10 倍。在生物技术制药领域,包括基因工程药物、基因工程疫苗、医用诊断试剂、活性蛋白与多肽、微生物次生代谢产物、药用动植物细胞工程产品以及现代生物技术生产的生物保健品等研究成果迅速转化为生产力,其中与基因相关的产业发展最强劲。全球医药生物技术产品占生物技术产品市场的 70%以上,占药物市场的 9% 左右,以高于全球经济增长 5 个百分点的速度快速发展,仅单克隆抗体市场销售额就达 40 亿美元。农业生物技术产业已经成为各国政府未来农业发展的战略重点,应用基因工程、细胞工程等高新技术培育的农林牧渔新品种、兽用疫苗、新型作物生长调节剂及病虫害防治产品、高效生物饲料及添加剂等已推广运用,产生了巨大的经济效益。 1996 年,全球转基因作物才 170 万公顷,以后逐年直线上升,到 2004 年已经达到 8100 万公顷,8 年间全球转基因作物种植面积增加近 48 倍。照此增长速度预计 2010 年世界范围内 50%的耕地将种植转基因作物,2020 年将增至 80%。尤其是抗虫、抗除草剂转基因作物的推广,大幅度提高劳动生产率并减少化学农药施用量,经济效益极为显著。全球转基因作物市场价值 1995 年仅 7500 万美元, 1997 年达 6.7 亿美元,2002 年为 45.2 亿美元,预计到2010 年将达 200 亿美元。本文章来自生物科学博览网站,欢迎您的光临食品生物技术产业产值约占生物产业总产值的 15-20%,目前国际市场上以生物工程为基础的食品工业产值已达 2500 亿美元左右,其中转基因食品市场的销售额 2010 年将达到 250 亿美元。此外,保健食品行业是全球性的朝阳产业,市场增长迅速。环境生物技术是生物技术、工程学、环境学和生态学交叉渗透形成的新兴边缘学科,是 21 世纪国际生物技术的一大热点。环境生物技术兼有基础科学和应用科学的特点,在环境污染治理与修复、自然资源可持续再生等方面发挥着日益重要的作用。能源生物技术主要目标是利用生物质能源。生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,是仅次于煤炭、石油和天然气而居世界能源消费总量第四位的能源。目前,全球储量为亿吨,相当于 640 亿吨石油。许多国家都制定了相应的开发研究计划,如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等,主要是开发生物柴油和生物乙醇汽油。尽管生物质液化燃料开发还处于初级阶段,市场份额还不大,但由于岂疫有环保和再生性特点,前景非常广阔。 2.国内生物技术发展现状我国政府一直把生物技术作为重点支持的战略高技术领域,提出了“加强源头创

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

现代生物技术的发展与前景

在当今世界各国纷纷建立以基因为核心的知识产权保护,抢占21世纪国际生物技术制高点的新形势下,参加北京“国际周”现代农业高层论坛的专家呼吁,要密切关注现代农业生物技术领域日益显现的研究成果商品化、研究方式规模化和基因资源争夺白热化的趋势,在即将到来的生物世纪里,真正占据自己的位置。 农业生物技术的主要研究内容包括:增强农作物以及畜禽鱼的抗性、品质改良、提高产量和生产具有特殊用途的物质等。其中以转基因作物的研究和运用最为重要,发展最快。根据统计资料,到2000年,全世界转基因作物推广面积达4420万公顷,比1996年增长了25倍;种植转基因作物的国家从1996年的6个增加到2000年的13个。这其中美国的转基因作物种植面积最广,达到了3030万公顷,占68%;其次为阿根廷,1000万公顷,占23%;加拿大300万公顷,占7%;我国为50万公顷,占1%。根据有关专家的看法,现代农业生物技术的最新发展趋势表现为:——研究成果商品化产业化进程加速。目前,农业生物技术作为一项高新技术产业在发达国家业已形成,并处于一个高速发展时期。有关专家预测,本世纪生物技术产品在国际贸易中的份额将达到10%以上,而现代农业生物技术又将占相当的比重。世界银行下属机构预测世界范围内转基因作物产业的交易额为2000年20亿美元,2005年60亿美元,2010年200亿美元;国际农业生物技术应

用机构(ISAAA)的预测则分别为30亿美元、80亿美元和280亿美元。 ——研究方式集约化、规模化明显。在政府以及公共机构对现代农业生物技术进行投资研究的同时,众多私有企业也开始注意到这一领域将是继计算机和网络技术之后的又一个潜力巨大的经济增长点,私人公司已逐步成为农业生物技术的研究主体。以美国为例,民营机构1992年对这一领域的投资为5.95亿美元,而1999年则达到15亿美元。与此同时,世界范围内出现了生物技术企业领域的兼并和收购狂潮,并购金额从1997年的12.37亿美元陡然升至1999年的138亿美元。一些资产过百亿美元的巨型跨国公司由此形成,过去分散的研究基地也随之向集中化规模化发展。 据业内人士分析,促成公司并购的原因,一方面是为合理利用资源、降低生产成本、优化人员组合,而更重要的原因,则是因为现代农业生物技术产业是一个高技术、高投入、高风险、长周期的产业,小公司在资金、技术、以及抗风险能力上均难以独立对农业生物技术产品进行研发和推广。只有强强联手的大型现代农业生物技术企业才能有效占领市场,与其它企业抗衡。 ——基因资源争夺呈白热化。在商业利益驱使下,发达国家各主要生物技术公司对生物资源及其知识产权展开了激烈争夺,其核心就是对基因的争夺。谁掌握了基因,谁就掌握了生物技术的制高点,就掌握了未来竞争的主动权。有专家称,转基因植物技术知识产权很可能就是未来国际贸易中市场准入、贸易壁垒问题产生的主要原因。

现代生物医学技术前沿

生物分子间相互作用分析系统(BIAcore) 1.Biomolecular Interaction Analysis core 生物分子相互作用分析系统 BIA技术是基于表面等离子共振(SPR)的物理光学现象的新型生物传感分析技术。 不必使用荧光标记和同位素标记,从而保持了生物分子的天然活性 2.工作原理: 实验时先将一种生物分子固定在传感器芯片表面,将与之相互作用的分子溶于溶液中,流过芯片表面。检测器能跟踪检测溶液中的分子与芯片表面的分子结合、解离整个过程的变化。 传感器芯片:传感器芯片是实时信号传导的载体芯片,是在玻璃片上覆盖了一层金膜,在金膜的表面连有不同的多聚物用于固定不同性质的生物分子。每个芯片表面有4个通道(FC),可以独立做4个不同的实验,为了满足分析各种生物体系的要求,专门设计了多种传感器芯片。每一种芯片都具有良好的品质能提供:稳定的基线,高灵敏度,广泛的再生方法,反复使用性和特别好的重现性。 液体传送系统:微液流盘是一个液体传送系统,通过软件的控制自动地传送一定体积的样品至传感器芯片表面。通过对管道内微型气阀的控制,形成各种液体流动回路,将样品或缓冲液送到传感片表面的不同通道。甚至自动进行样品的回收。 SPR光学原理:当入射光以临界角入射到两种不同介质的界面时将产生全反射,由于在介质表面镀上一层金属薄膜后,入射光可引起金属中自由电子的共振,(从而导致反射光角度减弱,使反射光完全消失的角度称作共振角)。共振角会随金属薄膜表面通过的液相的折射率的改变而改变,折射率的变化(RU)与金属表面的生物大分子质量成正比 3.应用:测定分子复合物的生成和解离的速度 共聚焦激光显微镜的原理与应用 理论: 共聚焦激光扫描荧光显微镜:是以激光作为光源、采用逐点扫描及共轭聚焦技术,能对样本进行断层扫描,以获得高分辨率焦平面光学图像的荧光显微镜系统. 基本原理:高压汞灯(滤镜分光),紫外、蓝、绿(激发),被荧光探针染色的生物样本(光学成像),被标记结构的荧光图像。 优势: 1、由于采用了逐点扫描及共轭聚焦技术,激光扫描共聚焦荧光显微镜采集的样本焦平面荧光图像远比普通荧光显微镜获得的样本全层图像分辨率高 2、由于激光的穿透性强,共聚焦荧光显微镜可对样本进行连续断层扫描而获得序列光学切片,可实现样本结构的三维重建 3、由于激光的单色性好,对于多重标记的样本,激光扫描共聚焦荧光显微镜区分不同颜色标记物的能力较普通荧光显微镜强 4、由于激光扫描共聚焦荧光显微镜可对厚样本进行光学切片,可用振荡切片机直接对新鲜或固定样本切厚片(50~100 m),避免了石蜡包埋、冰冻等传统切片方法对细胞结构和抗原性的破坏,并可实现活组织检测。 实验: 固定的目的是使构成组织细胞成分的蛋白等物质不溶于水和有机溶剂,并迅速使组织细胞中各种酶降解、失活,防止组织自溶和抗原弥散,保持组织细胞的完整性和所要检测物质的抗原性。 固定方法:侵入法,灌注法 切片方法:冰冻切片,石蜡切片,振动切片

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

现代生物技术制药及展望

现代生物技术制药及展望 生物技术药物(biotechdrugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集 生物学、医学、药学的先进技术为一体,以组合化学、药学基因(功 能抗原学、生物信息学等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物、 生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。现在,世界生物制药 技术的产业化已进入投资收获期,生物技术药品已应用和渗透到医药、保健食品和日化产品等各个领域,尤其在新药研究、开发、生产和改 造传统制药工业中得到日益广泛的应用,生物制药产业已成为最活跃、进展最快的产业之一。有些学者认为,20世纪的科学技术是以物理学 和化学的成就占主导地位,而21世纪的科学技术是以生物学的成就占 主导地位。无论这种说法是否得到普遍的认同,生物技术是当今高技 术中发展最快的领域似乎是不争的事实。科学家预测,生命科学到 2015年会取得革命性进展。这些进展可以帮助人类解决很多目前无法 医治的疾病的治疗问题,彻底消除营养不良,改善食品的生产方式, 消除各种污染,延长人类寿命,提升生命质量,为社会安全和刑侦提 供新的手段。有些成果还可以帮助人类加速植物和动物的人工进化以 及改善生态环境对人类的影响等。产生新的有机生命的研究也会取得 进展。 1.生物制药现状 目前生物制药主要集中在以下几个方向: 1肿瘤在全世界肿瘤死亡率居首位,美国每年诊断为肿瘤的患者为 100万,死于肿瘤者达54.7万。用于肿瘤的治疗费用1020亿美元。肿瘤是多机制的复杂疾病,目前仍用早期诊断、放疗、化疗等综合手段 治疗。今后10年抗肿瘤生物药物会急剧增加。如应用基因工程抗体抑 制肿瘤,应用导向IL-2受体的融合毒素治疗CTCL肿瘤,应用基因治 疗法治疗肿瘤(如应用γ-干扰素基因治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂(TNMPs)可抑制肿瘤血管生长,阻止肿瘤生长与转移。这类抑制剂 有可能成为广谱抗肿瘤治疗剂,已有3种化合物进入临床试验。

基因工程(现代生物技术)应用前景与发展

基因工程的发展现状及前景 摘要: 从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术,经过30多年来的进步与发展,已成为生物技术的核心内容。许多科学家预言,生物学将成为21世纪最重要的学科,基因工程及相关领域的产业将成为21世纪的主导产业之一近年来随着生物工程技术的发展,许多基因工程抗体陆续问世。基因工程研究和应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等许多领域。 关键字: 基因工程;基因工程抗体;前景;现状;发展 一、基因工程介绍 1、基本定义 生物学家于20世纪50年代发现了DNA的双螺旋结构,从微观层面更进一步认识了人类及其他生物遗传的物质载体,这是人类在生物研究方面的一次重大突破。60年代以后,科学家开始破译生物遗传基因的遗传密码,简单地说,就是将控制生物遗传特征的每一种基因的核苷酸排列顺序弄清楚。在搞清楚某些单个基因的核苷酸排列顺序基础上,进而进行有计划、大规模地对人类、水稻等重要生物体的全部基因图谱进行测序和诠释。美国从1991年起,准备用15年时间完成人体基因组测序计划。[5] 基因工程(Genetic engineering)原称遗传工程。从狭义上讲,基因工程是指将一种或多种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内,使之按照人们的意愿遗传并表达出新的性状。因此,供体、受体和载体称为基因工程的三大要素,其中相对于受体而言,来自供体的基因属于外源基因。除了少数RNA病毒外,几乎所有生物的基因都存在于DNA 结构中,而用于外源基因重组拼接的载体也都是DNA分子,因此基因工程亦称为重组DNA技术(DNA recombination)。另外,DNA重组分子大都需在受体细胞中

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