制冷剂发展与研究前沿
制冷剂的发展与研究前沿
田玉保安全工程0901 200901145025
摘要：回顾了制冷剂从早期使用至现在的进步历程，探讨了未来方向与一些候选制冷剂。
根据所定义的选择标准把此历程划分为四代制冷剂。考察了对现有国际协定相关方案的展
望，其中包括了分别为防止平流层臭氧耗损与全球气候变化的蒙特利尔与京都议定书的分
析。介绍了多种HCFCs制冷剂的替代物，包括R1234yf，DME，CO2和氨的混合物等。对
下一代制冷剂做出了展望。
关键词：制冷剂温室效应臭氧损耗潜能值全球变暖潜能值
Development on Refrigrants an Reseach Fronts
Abstracts Reviews the progression of refrigerants，from early uses to the present，and then addresses future directions and candidates．Breaks the history into four refrigerant generations based on defining selection criteria．refrigerants”．Examines the outlook for current options in the contexts of existing international agreements，including the Montreal and Kyoto Protocols to avert stratospheric ozone depletion and global climate change，respectively．This paper introduced several alternative refrigerants from the basic thermal physical and circulation performance，etc．，including R1234yf，DME and the combination of carbon dioxide an ammonia etc．Also,a briefe glance of the future of next generation of refrigrantsis given.
Keywords Refrigetants Greenhouse effects ODP GWP
臭氧层的破坏和全球气候变化，是当前世界所面临的主要环境问题。由于制冷空调热泵行业广泛采用的CFC与HCFC类制冷剂对臭氧层有破坏作用以及产生温室效应，使全世界这一行业面临严重挑战。但是，迄今为止，国外的一些HFC类和碳氢类替代制冷剂均或多或少地存在一些问题，还不太理想，例如大多数HFC类制冷剂及其混合制冷剂的温室效应潜能值(GWP)还比较高，被列为“温室气体”，需控制其排放量；而碳氢类制冷剂则存在强可燃性引起的安全问题，特别对于大中型制冷空调热泵设备，需要行之有效的安全措拖和技术。因此，这一行业均在探索如何从制冷剂的发展历史中，总结经验，寻求正确、科学地解决由于环保要求提出的制冷剂替代问题，力争少走弯路。
1.制冷剂的发展历程
制冷的历史可追溯到古代，当时用以储冰和一些蒸发过程。从历史上看，制冷剂的发展经历了四个阶段[1]（图1）。第一阶段是十九世纪的早期制冷剂；第二阶段是二十世纪时代的CFC与HCFC类制冷剂；第三阶段是二十一世纪的绿色环保制冷剂。第四阶段是今后制冷剂发展的主要方向，即以防止全球变暖为主要目标的制冷剂的研发。
图1 制冷剂发展的四个阶段
1.1第一阶段（1830—1930）——早期的制冷剂（以能用即可为选择标准)
1805年，Oliver Evans原创性地提出了在封闭循环中，使用挥发性流体的思路，用以将水冷冻成冰。他描述，这种系统，在真空下将乙醚蒸发，并将蒸汽泵到水冷式换热器，冷凝后再利用。迄今为止，虽然没有发现有关建成这种制冷机的任何报导，但他的思想对后来的Jacob Perkins和Richard Trevithick二人产生了很大影响。
1824年，Richard Trevithick首先提出了空气制冷循环设想，但也未建成此装置。1834年，Jacob Perkins则第一次开发了蒸气压缩制冷循环，并获得了专利。在他所设计的蒸气压缩制冷设备中使用二乙醚(乙基醚)作为制冷剂。随着Jacob Perkins所发明的蒸气压缩式制冷设备正式投入使用，从十九世纪三十年代开始陆续开发了一些实际的制冷剂。在十九世纪三十年代，Perkins开发的第一台制冷机，使用的制冷剂是作为工业溶剂的橡胶馏化物。他之所以选用这种流体，主要是由于当时能较易获得。由此可见，从早期开始，“易获得性”始终成为制冷剂筛选的一条重要准则。
表l综述了早期的制冷剂[2]。
从十九世纪三十年代到二十世纪三十年代，这些制冷剂都是当时所熟悉的一些流体，筛选的目标是制冷和设备寿命。当纯流体工质解决不了时，1885年Pictet提出了使用混合物的设想。随着一次世界大战结束，制冷机产量的增加，筛选制冷剂的原则转向了安全和性能。
1924年，Willis.H.Carrier和R.W.Waterfill进行了开创性的系统研究，调查了一些适用于正排量压缩机和离心压缩机的候选制冷剂，详细分析了NH3、乙基乙醚、CO2、CCl4、SO2和H2O的情况。他们的结论是：CO2的性能取决于循环方式和过冷度，而其性能比其他所调研的制冷剂都差。水蒸气的效率低。由于安全原因SO2被排除。由于CCl4腐蚀金属，特别是含水时，因此也被放弃。他们最终选择了二氯乙烷异构体(R-1130)作为第一台离心式压缩机的制冷工质。几乎早期的制冷剂，多数是可燃的或有毒的，或两者兼而有之，而且有些还有很强的反应性。当时，事故经常发生。
1.2第二阶段（1930—1990）——制冷剂CFCs和HCFCs （以安全与耐久性为选择标准）
CFCs和HCFCs制冷剂的发现和开发，源于1928年有人给，Thomas Medgley爵士的一个电话。当时他已开发了用四乙化铅改进正辛烷汽油的性能。电话中说，“制冷工业需要一种新制冷剂，而且希望这种制冷剂很易获得。”于是他与其助手Alben.L.Henne和Roben .R.McNary从当时的物性表中搜寻具有合适沸点的化合物，条件是有好的稳定性，无毒和不燃。当时出版的四氟化碳沸点，引导他们的注意力集中到了有机氟化物。尽管当时发
表的CF4沸点值是不正确的(比后来证实的沸点高了许多)，但却使氟化物引起了他们的注
意。氟本身有毒，但他们认识到含氟的化合物可以是无毒的。当他们意识到当时出版的四氟化碳沸点数据有误后，他们就转向了元素周期表，并且很快地从元素周期表中删除了不理想的挥发物元素，然后又删除了会导致不稳定、有毒化合物的那些元素以及低沸点的惰性气体元素。最后只剩下8种元素，即C，N，O，S，H，F，Cl，和Br。他们将元素周期表的“行”与“列”组合后，发现元素F位于这8个元素的“行”与“列”的交点(参见图2[3])。他们进而作了三种有趣的观察并发现：第一，这几种元素从左到右，可燃性下降；第二，从底下的重元素到顶部的轻元素，毒性下降；第三，当时众所周知的制冷剂无非是除了F元素以外的7种元素的组合，唯独没有含F元素的。于是，他们确定了元素F这个目标。
1930年，Medgley发表的第一份关于氟化制冷剂的文献中，说明了如何根据所要求的沸点，将碳氢化合物氟化或氯化，并说明了化合物成分将如何影响可燃性和毒性。CFC-12(R-12)的商业化开始于1931年。随后，1932年CFC-11(R-11)也被商业化。于是，出于安全性的考虑，一些CFCs和HCFCs陆续得到了开发，逐渐替代了已使用100年之久的那些早期制冷剂(除NH3外)，而成为二十世纪制冷剂的主要潮流，在制冷空调和热泵系统中得到了广泛应用。后来的研究人员，用更新的方法和数据重复了Medgley的工作，都得到了相似的结果。
图2元素周期表Midgley选择的8种元素
1.3第三阶段(1990s—2010)——HFCs和天然制冷剂（以臭氧层保护为选择标准）
M.J.Molina和F.S.Rowland[4]在1974年的论文中指出，CFC类物质会产生改变自然界臭氧生长和消亡平衡的氯，从而造成对臭氧层的破坏。由此引发了人们对由于人造化合物中氯和溴元素而引起的臭氧层变薄的关注。《蒙特利尔议定书》及其修正案对发达国家和发展中国家分别要求和规定了CFCs和HCFCs制冷剂的淘汰进程。CFCs和HCFCs制冷剂的替代成为近十多年来国际性的热门话题。国际上，为了应对环保要求的挑战，在寻找、开发替代制冷剂的过程中，逐渐形成了下列两种基本思路和两种替代路线，即：
1) 仍以图l元素周期表中的“F”元素为中心，在剔除了Cl和Br元素后，开发了以F，H，C元素组成的化合物，即HFCs制冷剂，如HFC—134a、HFC一32、HFC一152a、HFC 一143a和HFC—125等及其混合物R407C和R410A等。但除、HFC一152a和HFC一32外，其他HFCs制冷剂的GWP值都在1000以上，而被《京都协议书》(1997)列为“温室气体”，需控制它们的排放量。
2) 以图1元素周期表中的C、H、N、O等元素组成的天然工质为对象，重新回到了早期制冷剂中的碳氢化合物HCs、CO2、和NH3等制冷剂。但其中HCs制冷剂具有强可燃性，CO2的的压力很高．制冷效率较低，在实际应用中还受到一定的限制。
表2列出了二十世纪九十年代以来的绿色环保制冷剂。
1.4第四阶段（2010—）新型环保制冷剂(以全球变暖效应为选择标准)
主要以GWP (Global Warming Potential) 和ODP (ozone depletion potential)为主要指标来衡量新型制冷剂的性能指标。。支配新一代制冷剂选择的标准将把低的GWP要求——起始为150或更小[5](按100年累计计算)--添加到原有的关于适用性、安全性、与材料相容性的要求中。鉴于对可能引起新的环境问题的关注和对氟化学品满足新的GWP限值的潜在能力，短的(但又不能太短)大气寿命也应作为一个选择标准。最重要的是新一代制冷剂必须提供高的效率，或者说为了解决低GWP所做的变动应当降低而不是反过来使净GHG排放量增加。依照联合国气候变化框架公约（UNFCCC），《京都议定书》基于二氧化碳，甲烷，氧化亚氮，HFC，PFC，SF6的计算当一些商业制冷系统中使用HFC。如果加州确实要管制量值，对温室气体(GHG)制定了捆绑式指标。此议定书并不试图解决《蒙特利尔议定书》所涉及的ODS问题，虽然某些ODS也是一些作用很强的GHG。各国有关贯彻京都议定书的法律与管制条例互有差别，但一般都禁止HFC与PFC制冷剂的可避免的排放；在某些国家中，还对这些制冷剂的使用进行管制与征税。最近在地区、国家、州及城市级别上采取或推荐采取了更为严格的措施。出于对全球变暖的重点关注，这些约束正在迫使制冷剂向着第四代转变。
2对下一代制冷剂的思考
臭氧层消耗和温室效应是当今全球所面临的环境问题。发达国家在1996年已经全面淘汰了CFCs的生产和消费，中国也已经在2007年完成了对CFCs的替代工作，当前HCFCs 的淘汰工作也在随着时间的推移加速进行。2007年9月在加拿大蒙特利尔召开的《蒙特利尔议定书》第19次缔约方会议，通过了加速淘汰HCFCs的调整方案。其中规定发达国家2010年HCFCs的使用量减少75％，2015年减少90％，2020--2030年只保留0．5％用于维修；对于发展中国家，HCFCs的用量以2009年和2010的平均水平为基准，2015年减少15％，2020年减少35％，2025年减少67．5％，2030--2040年，只留2．5％用于平时的维修
使用。当前摆在我们面前的问题是：在淘汰臭氧层物质(ODS)的全球策略下，尽管大气中消耗臭氧层的物质已经逐渐减少，人们却发现全球变暖正在逐年加剧。而目前常用的HCFCs 及其替代制冷剂，大多是GWP值比较高的制冷剂。因此，新一代零消耗臭氧潜能值(ODP)、低全球变暖潜能值(GWP)环保制冷剂的研究已经成为全球新的紧迫任务。中国现在已经是世界上最大的HCFCs的生产和消费国，因此其淘汰HCFCs制冷剂的问题更受到各方的关注。另据中国制冷空调工业协会统计?：在HCFCs行业消耗总额中R22占到99％，2008年国内家用空调使用的R22大约为5．71万吨，商用空调的使用的R22大约为4．13万吨，HCFCs
的使用总量达到10.46万吨，目前每年仍以20％以上的速度增长，预计到2013冻结用量为13.81万吨。巨大的生产消费规模，HCFCS物质如何发展和未来的成功替代，对于中国制冷空调行业来说面临严峻的挑战。
2.1制冷剂替代物选择原则[6]
从制冷行业的健康、长久、可持续发展出发，制冷剂的选择不仅要遵守《蒙特利尔议定书》和《京都议定书》，同时要保证环保、安全，拥有良好的热力性能等。因此，选择替代制冷剂应该遵守以下原则：
(1)臭氧损耗潜值ODP和变暖影响总当量GWP尽可能的小；
(2)优良的热力性能；
(3)制冷剂的毒性可燃性低，有较高的安全性；
(4)系统的耐久性，包括热力学、化学稳定性和材料与润滑油的相容性等；
(5)制冷剂的制造成本要低，生产工艺要简单，便于推广。
2.2未来可能的制冷剂替代方案
至少有三家制冷剂跨国制造公司报道了能研发拥有专利的、能满足GWP限值150的创新制冷剂。在表3中详细介绍了这种信息。
表3 低GWP值制冷剂的候选物与混合制冷剂的成分
这些专利暗示着某些候选物与用途还可能需要有相容的添加剂(如消除泡沫添加剂或金属表面减活化剂)，稳定剂(如氧化抑制剂)，润滑油增溶剂，或其他的添加剂。有些(即使不是全部)制造商期望，这些被确定为能满足环保要求的解决方案或方案的变种将会有更广泛的应用潜力。专门对用于固定空调与制冷系统中的制冷剂、发泡剂和灭火剂鉴别了广泛应用的可能性。觉得响应蒙特利尔议定书容易一在安全、耐久与高效率上看似没有折衷可言一掩盖开发第三代制冷剂与相应润滑油，优化与建设生产制造厂，修改与改进部件(尤其是压缩机)和设备设计，及培训安装、运行与维修技术人员的巨大投资。此外，对于汽车制冷剂的F一气体的GWP值限制的迅速与坚定乐观的响应一下一代制冷剂的开始一对管制部门发出了这样一种信号，这种信号意味着存在一些制冷剂方案，而这些方案可以达到比在目前蒙特利尔议定书与京都议定书中所包含目标更持续的环保目标。
3.前沿新型环保制冷剂及制冷系统
下面列举了一些国际上制冷剂研究前沿领域的一些研究成果，主要是一些代表性的高性能环保制冷剂和制冷系统，目前具有很大的潜力和研究价值，相信在不久的将来会成为制冷剂领域的主流。
3.1 HFO一1234yf制冷剂[7]
HFO一1234yf制冷剂是由美国霍尼维尔和杜邦两大国际化学公司联手研发的。根据报告，R1234yf的热物理性质与R134a近似，见表4，其制冷量以及COP等性能参数与R134a 的系统很相近。在实际汽车空调系统中，美国和日本的相关汽车空调行业也进行了测试，原R134a热泵空调系统可以不用改动就可直接用此新型制冷剂进行替代，被认为是潜在的更优越于R134a的替代物。但R1234yf具有微燃性，还有很多技术和安全等指标有待于进一步的测试结果报告。如果新型制冷剂R1234yf能够研发成功，在欧美、日本等发达国家，R1234yf 的应用将成为制冷剂中的主流，不仅将直接替代现有的汽车空调系统中的R134a，在冰箱和冰柜等小型制冷系统中也可直接将其制冷剂替代或进行系统的改造。
表4 R134a与R1234yf的热力性质比较
3.1.1新型制冷剂HFO一1234yf制备过程
HFO一1234是四氟丙烯的代号，HFO一1234yf为四氟丙烯的异构体，也称2，3，3，3四氟一1一丙烯，简称四氟丙烯，其分子结构式是CF3．CF=CH2。HFO即Hydro—Fluoro —Olefin，是不饱和烯烃类的制冷剂用代号。2，3，3，3四氟丙烯中的“2，3，3，3”代表了氟原子在四氟丙烯中连接碳原子的位置。一种化学产物有多种制备方法，例如可以选用不同的化学原料，不同的化学工艺，如不同的脱水剂、不同的催化剂等，这里仅描述一种高收率催化制备2，3，3，3四氟一1一丙烯的方法，流程图见图3
图3 制备2,3，3，3四氟一1一丙烯的流程图
此制备过程选用不同的催化剂，得到几乎类似的转化率，但是2，3，3，3四氟一1．丙烯的选择性随着活性催化剂的组分而变。制备过程主要的副产物为1，1，1，2，2一五氟一2一氯乙烷(CF3CF2C1，R115)、五氟乙烷(CF3CF2H，R125)、三氟甲烷(CF3H，R13)和氟带甲烷(CFH3，R41)。由此可见，制备此种新型制冷剂，不仅造价高且副产品较多，则所需提纯工艺较复杂，可推测，其将来推广后的售价必然很高。
3.2 二甲醚(DME)制冷剂[8]
二甲醚(Dimethyl Ether,DME),其分子式为CH3OCH3是目前世界上普遍看好的未来超
清洁燃料,DME是否也可以用来作制冷剂？从已有的DME各种性质看,DME具有作为绿色环保制冷剂的潜质。对二甲醚( DME) 在用作汽车空调制冷剂与现有R134a 汽车空调制冷剂在基
础热力性质、汽车空调标准工况和变工况下制冷循环性能进行了对比分析, 并作理论计算。分析表明: 二甲醚的制冷性能与R134a 基本相似, 而性能系数COP 却优于R134a。因此, 更具环保优势的二甲醚是一种理想的潜在的汽车空调制冷剂。
3.2.1 二甲醚及其物性
二甲醚是一种无色、具有轻微醚香味的气体, 具有惰性、无腐蚀性和无致癌性, 几乎无毒, 可燃。制备DME 的原料可以是煤、天然气、渣油、石油焦, 以及生物质和其它碳氢化合物, 生产成本非常低, 目前国内大约在1200～1400 元/t 之间。二甲醚作为制冷剂具有良好的热力性质, 其标准沸点为- 24.84℃, 在101.3kPa 时的气化潜热为468.0 kJ/kg, 临界温度为127.23℃, 临界压力为5356kPa, 临界比容为0.00369m3/kg, 与普通矿物润滑油有良好的互溶性。DME 与目前汽车空调制冷剂R134a 的主要性质对比见表5。从表5 中可以看出, DME 的基础热物理性质与制冷剂R134a 的基础热物理性质基本相似。DME 具有优秀的环保性能, 其ODP, GWP均为0。
表5 二甲醚和R134a 基础热物理性质和环保性能
3.2.2 DME标准工况制冷循环性能
为了比较DME 和制冷剂R134a 的制冷性能, 在相同的汽车空调工况下对其进行了理论计算, 计算结果列于表6。计算工况为: 冷凝温度60℃, 蒸发温度0℃, 吸气温度25℃, 过冷度5℃, 压缩机等熵效率为0.7。
表6 制冷剂DME 及R134a 的主要制冷性能
3.2.3 DEM制冷剂的优缺点
(1) DME 作为制冷剂有很多优点:1) DME 对水和油有一定的溶解性, 可以使用常规的冷冻油和干燥剂; 2) 正常冷凝温度下有较低的冷凝压力, 因此对设备的承压要求低, 减少了泄漏的可能性, 可节约制造成本; 3) 汽化潜热大, 比R134a 大一倍以上, 同样制冷量下, 工质的质量流量小, 充注量小; 4)气、液相的粘度均较低, 有利于减小制冷剂侧的阻力损失和提高系统性能;5) 气、液相的导热系数都较大, 有利于蒸发器和冷凝器的传热, 减小换热器的面积。
(2) 作为制冷剂, DME 也有不足:首先是DME 可燃, 其爆炸低限为3.400,安全类别属于第3类，接近第2类( 3.500) ，其次，与R134a 相比，气体的比体积较大, 因此在装置不改变的情况下, 制冷剂质量流量小, 再次, DME 气相和液相的比热容都较大, 在同样回热
量情况下, 过冷度较小, 节流时易于闪发。
(3) 总的来看, 二甲醚的制冷性能与R134a 的基本相似, 其能耗指标COP优于R134a, 且与普通矿物油相溶, 回油性能好。这表明具有环保节能优势的二甲醚作为汽车空调制冷剂是可行的。
3.3 CO2与氨复叠式系统[9]
从近10年替代物的发展看，无论从理论上或从实践上，很难找到一种不影响环境的完全理想的替代物(消耗臭氧潜能值ODP=0，GWP值小于100)，高效、安全且价格不贵。因此，许多专家提出，第四代制冷剂退回自然工质是必然的趋势。在常用的自然工质中，CO2 最具竞争力，在可燃性和毒性有严格限制的场合，CO2 是最理想的。CO2 制冷剂是一种安全无毒、不可燃的自然工质，不破坏臭氧层，温室效应系数GWP=1，价格低廉，不需回收，可降低设备报废处理成本。CO2的热力性质很好，单位容积制冷量为人工制冷剂的3~10倍。经过汽车空调的实验，CO2 系统的效率虽比R12系统的效率低一些，但是CO2 系统的效率提高具有很大的潜力。因此，CO2 系统成为新一代制冷剂中关注的重点。
如上所述，CO2 制冷剂是一种具有很大潜力的天然制冷剂。但是，CO2 的临界温度仅31.1℃，即高于该温度就无法冷凝。人们利用复叠系统，解决了该问题。CO2/NH3 复叠式制冷系统可扬长避短，发挥了二种制冷剂的优点，避开了它们的缺点，其特点是：
1)两种制冷剂均为天然物质，纯CO2 液体比NH3 液便宜，ODP和GWP 可视为0。
2)两种制冷剂各自成为一个独立制冷系统，CO2在低压级运行，而NH3 则在高压级运
行。这样既避免了CO2 制冷系统的冷凝压力超临界压力，又避免了NH3 制冷系统在低温下(如蒸发温度-50℃)负压易渗漏空气的问题。
3)系统更为紧凑，减少了系统灌氨量。CO2低压级吸入压力约1.3MPa。
4)排出压力3.5MPa，大大降低了系统承受的压力。
5)CO2 的运动粘度较低，在0℃时饱和液体运动粘度为氨的5.2%且饱和蒸汽的运动粘度只是氨的31%，这样可以提高CO2 流速而压降不会太大。节流后各回路间制冷剂的分配比较均匀，使CO2系统有更少的回路、更高的系统负荷、更紧凑的蒸发器。
6)CO2 单位容积制冷量相当高，在0℃为NH3的5.18 倍，这意味着相同的制冷负荷下，CO2 制冷压缩机的部件尺寸、阀门、管道的截面积比NH3 制冷系统小，CO2 的系统灌注量也少，相应减少单位冷量的轴功率，故CO2/NH3 制冷系统在满负荷和50%负荷时，它的单位冷量耗功均低于双级NH3 系统，这些优点体现在节省系统的基建投资和日常的运行费用。
7)库房内的蒸发器中运行的是CO2，克服了氨的安全问题。
表
表7 CO2/NH3复叠式制冷系统与传统两级压缩氨系统的安全水平比较
表7比较了该系统与传统两级压缩氨系统的安全水平，结果表明，采用复叠式系统不仅能够满足环保的要求，而且能够满足工业安全的要求。计算表明，在蒸发温度-42℃到-50℃之间，与采用传统的氨两级压缩系统比较，采用复叠式系统的效率相当或者更高；在蒸发温度-42℃到-30℃之间，复叠式系统的效率低于氨两级压缩系统，其原因有待进一步研究。在蒸发温度-35℃以下，采用复叠式系统的效率高于传统的氨两级压缩系统。该系统的优点是：初次投资降低8%~10%。避免了冷库内食品与氨接触，确保了食品的贮藏安全，整个系统运行安全系数高。
3.4太阳能吸收式制冷系统[10]
常规压缩制冷装置中通常含有氯、氟、烃类等对大气有害的物质, 而采用溴化锂作为吸收制冷的工质, 其对环境是无污染的同时, 吸收制冷系统可以利用低品位的太阳能热源作为驱动力, 具有非常经济的特点, 因此, 溴化锂吸收式制冷系统是最适合利用太阳能的制冷系统。
3.4.1太阳能吸收制冷系统工作原理
太阳能吸收制冷主要有以下几个部件构成: 太阳能集热板、发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器。结构简图见图4。
图4 新型太阳能吸收制冷系统简图
由于太阳能供给的不连续性, 所以必须考虑到阳光充足和阳光不充足甚至没有阳光情况下的运行状况。
(1)阳光充足时系统的运行状况: 太阳能集热器1产生热水驱动吸收制冷系统发生器2, 从2出来的制冷剂蒸汽进入冷凝器3进行冷凝, 冷凝后的制冷剂液体经过节流元件4节流降压, 节流后的低温低压的制冷剂液体进入冷凝/过冷器5进行蒸发、吸热, 待吸热后产生的制冷剂蒸汽流入吸收器6被吸收剂溶液吸收; 发生器2产生的浓溶液经过溶液换热器9和吸收器产生的稀溶液进行热交换后流入吸收器6, 同时吸收器6产生的稀溶液经溶液泵7送至发生器2。压缩制冷系统的运行情况是: 由于太阳能供给充分, 可将压缩制冷系统的冷凝负荷全部带走, 因此压缩制冷系统的冷凝过程发生在冷凝/过冷器5中。此时, 系统的冷凝温度低, 冷凝压力低, 压缩机出口排气温度低, 故无法进行回收。压缩机出口制冷剂经过阀门12流入冷凝器3, 从3出来的制冷剂蒸汽流过一个储液机构后流入冷凝/过冷器5, 同时在冷凝/过冷器5内, 吸收制冷系统的制冷剂蒸发, 压缩制冷系统的制冷剂冷凝并进行换热。而后压缩制冷系统的制冷剂经节流阀12降压后流入蒸发器16内蒸发并从环境吸取热量, 最后由蒸发产生的制冷剂蒸汽流入压缩机开始下一次循环。
(2)阳光不充足时系统的运行状况: 由于阳光不充足, 吸收制冷系统表现为从发生器2产生的制冷剂蒸汽减少或没有, 但太阳能集热器可产生一定量的热水, 或产生温度较低的热水, 此时吸收式制冷系统的运行状况与阳光充足时系统的运行状况类似, 只是产生的制冷剂量减少, 吸收制冷系统的蒸发温度升高。这种情况下压缩制冷系统的运行状况有了如下变化: 由于吸收制冷系统可提供的冷量有限, 使得压缩制冷系统的冷凝过程不能在冷凝/过冷器 5 内进行, 此时通过调节压缩制冷系统内的制冷剂量, 使系统的冷凝过程发生在冷凝器3内, 从而压缩制冷系统的冷凝温度较前种工况为高, 压缩机排气压力升高, 同时排气温度升高, 这一部分热量就要进行回收。此时压缩制冷系统制冷剂的流程为: 压缩机出口高温高压制冷
剂蒸汽经阀门11流入溶液换热器9内, 加热吸收制冷系统将要进入发生器2的稀溶液, 同时高温高压的制冷剂蒸汽也得到了预冷。预冷后的制冷剂蒸汽流入冷凝器3中, 在此与冷却水进行换热从而被冷凝成制冷剂液体。由于从冷凝器3出来的制冷剂液体经过一个储液机构(此时储液机构为空)流入冷凝/过冷器5, 在此有吸收制冷系统的制冷剂蒸发, 从而使压缩制冷系统的制冷剂在冷凝后达到一个过冷状态。过冷的液体经过节流阀15节流降压后流入蒸发器16 蒸发制取冷量, 蒸发后的气体流回压缩机进行循环。
(3)若没有阳光, 系统在冷凝/过冷器中没有吸收制冷剂蒸发, 从而压缩制冷系统的制冷剂没有过冷。即吸收制冷系统不能产生制冷剂, 此时的制冷系统相当于一个普通的水冷式压缩制冷系统。
3.4.2 系统的效益与优势
这个新型吸收- 压缩复合式的制冷系统具有以下特点:
(1)具备所有太阳能制冷系统的优点: 节能、经济、清洁和环保。
(2)由于在低温蒸发制冷部分采用压缩式制冷, 使吸收制冷系统的蒸发温度无需很低, 从而较大程度上提高了系统的效率。对于加热水温度的要求也降低了, 从而对集热器的要求较低, 可大大地节约集热器的初投资。
(3)在太阳能供给充足时, 由于与常规的压缩制冷系统相比, 复合式系统的冷凝温度大幅降低, 使系统的COP (Coefficient Of Performance)，得到较大程度的提升并节约电能。
(4)在太阳能供给不充足时, 系统仍可高效地运行。太阳能主要用于对压缩制冷系统的制冷剂进行过冷, 同时压缩制冷系统的高温高压的制冷剂可有效地使吸收制冷系统的稀溶液的温度得到提升, 从而对能量进行回收。此时的系统由于有了过冷部分的存在, 比起常规压缩制冷系统来说, 也可节约一些能源。
(5)在太阳能完全没有的情况下, 此系统相当于1个普通的水冷式压缩制冷系统, 较之常规空冷式制冷系统, 还具有高效的特点, 具有极高的能效比。当然, 新型系统也有一定的缺陷。虽无需辅助热源, 但需一个压缩机, 使系统的初投资偏大。然而, 在燃料价格飞速增长的今天, 新系统层出的初投资可在较短时期内收回, 因此这个缺陷也变得不再是负担。
太阳能是一种可再生的绿色能源, 推广应用太阳能是建设领域节能减排的一项重要工作, 也是贯彻落实科学发展观, 实现经济社会可持续发展的重要举措。国内外很多同行对太阳能制冷系统已有一定的研究, 并有很多应用实例, 但总体来说制冷效果尚不理想, 无法得到理想的低温, 从而制冷系统在阳光不足或没有阳光时的运行状况较差。希望越来越多的新型太阳能制冷系统克服以上缺陷, 同时优化系统各零部件设计, 使太阳能制冷系统得到改进并应用到实际中。
4.结论
受一些科学发现、管制要求与市场压力的推动，第四代制冷剂正在甚至已经出现，几乎可以肯定在不久的将来它们就会开始投入应用。支配新一代制冷剂选择的标准将把低的GWP要求一起始为150或更更小(按100年累计计算)——添加到原有的关于适用性、安全性、与材料相容性的要求中。鉴于对可能引起新的环境问题的关注和对氟化学品满足新的GWP限值的潜在能力，短的(但又不能太短)大气寿命也应作为一个选择标准。最重要的是新一代制冷剂必须提供高的效率，或者说为了解决低GWP所做的变动应当降低而不是反过来使净GHG排放量增加。虽然目前管制条例的压力是要解决汽车空调器，但是几乎可以肯定，未来将会扩大到其他应用领域。许多目前被视为新的替代物的制冷剂，包括许多HFC，可能很快被淘汰。鉴于缺乏可行的替代方案，未来制冷剂的选择要确保对所有环境问题作整
体考虑和综合评估，而不是一个个分开处理，由于那样做就会因个别问题上的次要的或甚至觉察不到的影响，而丧失一些整体上优良的方案的风险。
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基因工程技术的现状和前景发展
基因工程技术的现状和前景发展 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。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。 基因工程应用于植物方面 农业领域是目前转基因技术应用最为广泛的领域之一。农作物生物技术的目的是提高作物产量，改善品质，增强作物抗逆性、抗病虫害的能力。基因工程在这些领域已取得了令人瞩目的成就。由于植物病毒分子生物学的发展，植物抗病基因工程也也已全面展开。自从发现烟草花叶病毒(TMV)的外壳蛋白基因导入烟草中，在转基因植株上明显延迟发病时间或减轻病害的症状，通过导入植物病毒外壳蛋白来提高植物抗病毒的能力，已用多种植物病毒进行了试验。在利用基因工程手段增强植物对细菌和真菌病的抗性方面，也已取得很大进展。植物对逆境的抗性一直是植物生物学家关心的问题。由于植物生理学家、遗传学家和分子生物学家协同作战，耐涝、耐盐碱、耐旱和耐冷的转基因作物新品种(系)也已获得成功。植物的抗寒性对其生长发育尤为重要。科学家发现极地的鱼体内有一些特殊蛋白可以抑制冰晶的增长，从而免受低温的冻害并正常地生活在寒冷的极地中。将这种抗冻蛋白基因从鱼基因组中分离出来，导入植物体可获得转基因植物，目前这种基因已被转入番茄和黄瓜中。随着生活水平的提高，人们越来越关注口味、口感、营养成分、欣赏价值等品质性状。实践证明，利用基因工程可以有效地改善植物的品质，而且越来越多的基因工程植物进入了商品化生产领域，近几年利用基因工程改良作物品质也取得了不少进展，如美国国际植物研究所的科学家们从大豆中获取蛋白质合成基因，成功地导入到马铃薯中，培育出高蛋白马铃薯品种，其蛋白质含量接近大豆，**提高了营养价值，得到了农场主及消费者的普遍欢迎。在花色、花香、花姿等性状的改良上也作了大量的研究。 基因工程应用于医药方面 目前，以基因工程药物为主导的基因工程应用产业已成为全球发展最快的产业之一，发展前景非常广阔。基因工程药物主要包括细胞因子、抗体、疫苗、激素和寡核甘酸药物等。它们对预防人类的肿瘤、心血管疾病、遗传病、糖尿病、包括艾滋病在内的各种传染病、类风湿疾病等有重要作用。在很多领域特别是疑难病症上，基因工程工程药物起到了传统化学药物难以达到的作用。我们最为熟悉的干扰素(IFN)就是一类利用基因工程技术研制成的多功能细胞因子，在临床上已用于治疗白血病、乙肝、丙肝、多发性硬化症和类风湿关节炎等多种疾病。目前，应用基因工程研制的艾滋病疫苗已完成中试，并进入临床验证阶段；专门用于治疗肿瘤的“肿瘤基因导弹”也将在不久完成研制，它可有目的地寻找并杀死肿瘤，将使癌症的治愈成为可能。由中国、美国、德国三国科学家及中外六家研究机构参与研制的专门用于治疗乙肝、慢迁肝、慢活肝、丙肝、肝硬化的体细胞基因生物注射剂，最终解决了从剪切、分离到吞食肝细胞内肝炎病毒，修复、促进肝细胞再生的全过程。经4年临床试验已在全国面向肝炎患者。此项基因学研究成果在国际治肝领域中，是继干扰素等药物之后的一项具有革命性转变的重大医学成果。 基因工程应用于环保方面
基因工程的发展历程
基因技术的发展历程 2011级初等教育理科代林宏 [摘要]基因技术作为２１世纪生物科技的核心技术之一，通过操纵、改变DNA上基因的容易来改变生物属性和特点，包括胰岛素生物工程、干细胞技术、克隆技术等。基因科技术的每一次突破和发展对人类的生产生活都有着重要的影响。 [关键词] 基因技术；成就；发展历程； 基因技术是指通过操纵、改变（增加或减少)DNA上基因的容易来改变生物属性和特点，以达到有利于人类目的的生物科学技术。如把胰岛素基因置入大肠杆菌产生人类稀缺的胰岛素生物工程；干细胞技术，克隆技术等。这一系列的技术由基因到伟大的人类基因组计划以及后来的一系列生物高科技的发展有一个漫长的历程。 19世纪60-80年代间确定了细胞中的两种核算，脱氧核糖核算及核糖核酸；染色质，染色体等物质，对细胞结构有了基本的认识。 1909年，丹麦的约翰逊把遗传因子命名为“基因”。随后美国人摩尔根和他的学生发表了《遗传的物质基础》和《基因论》。证明了基因是染色体上的遗传单位。 1944年美国的艾弗里证明了遗传基因就在DNA上。剑桥大学的卡文迪许实验室里，沃森和克里克研究发现了DNA分子双螺旋结构，并在科学期刊《自然》上面发表了论文，这位之后的基因技术发展奠定了基础。 1956年，美国的肯恩伯格从大肠杆菌里分离出了一种催化核苷酸形成DNA 的酶－DNA聚合酶，作为DNA体外复制技术的起始。随后提出了中心法则、操纵子学说，并成功的破译了遗传密码，使生物学的发展进入了另一个阶段。 所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌，其DNA中被插入了人类可产生胰岛素的基因，细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力；在美国，大约有一半的豆和四分之一的玉米都是转基因的。 运用胚胎遗传病筛查技术可使患儿的父母生一个和患儿骨髓匹配的孩子，然后再通过骨髓移植来治愈患儿。[1] 基因工程在20世纪取得了很大的进展，这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物，二是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因，使得动植物具有了原先没有的全新性状，如抗虫西红柿，生长迅速的鲫鱼，转基因烟草等。1997
转基因技术及其生物安全管理
农业转基因技术及其生物安全管理 一、生物技术与遗传改良生物 生物技术（biotechnology）是当代科学技术的前沿领域之一，包括基因工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程、组织工程和生物信息技术等等一系列新技术。其中基因工程（genetic engineering）及其操作技术——重组DNA技术(recombinant DNA technology)在近二十年来发展极为迅速，成为引领生物技术的先导。1953年Watson和Crick首次提出了DNA二级结构的双螺旋结构模型，揭示了DNA分子双螺旋结构及其与遗传功能的关系，开创了分子水平阐述生命现象本质的新纪元。1972年美国斯坦福大学Paul Berg教授利用限制性内切酶和连接酶成功完成了噬菌体DNA和猴病毒SV40DNA的体外重组；1973年美国加利福尼亚大学Herber Boyer教授等成功完成了大肠杆菌抗四环素质粒和抗卡那霉素质粒的体外重组产物到大肠杆菌的转化，并成功实施了表达。这之后，生物技术便进入了基因工程时代，人类可按照自己的意愿从生命的最基础物质—DNA水平改造生物体，继而改造自然界。 遗传改良生物（gnenetically modified organism,GMO）,是利用重组DNA技术产生的生物体的统称。通常称为转基因生物（transgenic organism）。转基因生物的定义主要是指该生物被转入的基因是经过人工重组的来源于不同生物或人工合成的新基因，常含有至少一种非近源物种的遗传基因。目前，转基因受体包括有微生物、植物、动物。实际上，构建转基因生物的目的，是在于通过相对便捷的手段①获得在以常规操作较难或需较高成本获得的、或有特殊需求的人类生命活动所需的某些表达产物（如：利用转基因植物生产乙肝疫苗等）；②获得或作为或替代操作工具的天然受体生物所不具备的某些特定的遗传性状（如：基因操作所需的特定克隆；某些工程菌；抗虫或抗除草剂转基因作物等）。借助于转基因生物的构建，生物技术已经在医药领域如：生物制药、诊断试剂等以及农业领域的转基因农作物等方面取得了巨大的成绩。其中转基因农作物的培育、田间释放、及进入市场等一系列行为，尤其使生物技术深入到人类日常生活和劳作中，并给自然界带来意义深远的重大影响。 二、转基因农作物
1基因工程发展史
实践证明，利用重组DNA技术，可以对不同生物的基因进行新的组合，得到性状发生改变的新生物。这意味着人类可以根据自己的意愿设计新的生物，并把它构建出来。人的创造性有一次性得到生动的体现。从此，生物科学完全超越了经验科学的阶段，第一次具备了工程学科的性质，以至于我们今天把基于重组DNA技术的新的学科分支，称为目前众所周知的“基因工程”。 第一节基因工程的诞生与发展 一、基因工程的定义 基因工程（Gene engineering）原称遗传工程（Genetic engineering）。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甚至创造新的物种。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 technique）。另外，DNA重组分子大都需在受体细胞中复制扩增，故还可将基因工程表征为分子克隆或基因的无性繁殖（Molecular cloning）。 广义的基因工程定义为DNA重组技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分。上游技术指的是外源基因重组、克隆和表达的设计与构建（即狭义的基因工程）；而下游技术则涉及到含有重组外源基因的生物细胞（基因工程菌或细胞）的大规模培养以及外源基因表达产物的分离纯化过程。因此，广义的基因工程概念更倾向于工程学的范畴。 二、基因工程诞生的理论基础 （一）DNA是遗传物质 1944年，Avery进行的肺炎双球菌转化实验，证明了基因的分子载体是DNA，而不是蛋白质；1952年，Alfred Hershy和Marsha Chase通过噬菌体转染实验证明了遗传物质是DNA。 （二）DNA双螺旋结构和半保留复制
基因工程的现状及发展
基因工程的现状及发展 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
基因工程的现状及发展 研究背景： 迄今为止，基因工程还没有用于人体，但已在从细菌到家畜的几乎所有非人生命物体上做了实验，并取得了成功。事实上，所有用于治疗糖尿病的胰岛素都来自一种细菌，其DNA中被插入人类可产生胰岛素的基因，细菌便可自行复制胰岛素。基因工程技术使得许多植物具有了抗病虫害和抗除草剂的能力；在美国，大约有一半的大豆和四分之一的玉米都是转基因的。目前，是否该在农业中采用转基因动植物已成为人们争论的焦点：支持者认为，转基因的农产品更容易生长，也含有更多的营养（甚至药物），有助于减缓世界范围内的饥荒和疾病；而反对者则认为，在农产品中引入新的基因会产生副作用，尤其是会破坏环境。 目的意义： 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA 链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型。 内容摘要： 如果将一种生物的 DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA 链上去，将DNA重新组织一下，就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型，这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同。这种做法就像技术科学的工程设计，按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就称为“基因工程”，或者说是“遗传工程”。 基因工程在20世纪取得了很大的进展，这至少有两个有力的证明。一是转基因动植物，一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因，使得动植物具有了原先没有的全新的性状，这引起了一场农业革命。如今，转基因技术已经开始广泛应用，如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的诞生。这只叫“多利”母绵羊是第一只通过无性繁殖产生的哺乳动物，它完全秉承了给予它细胞核的那只母羊的遗传基因。“克隆”一时间成为人们注目的焦点。尽管有着伦理和社会方面的忧虑，但生物技术的巨大进步使人类对未来的想象有了更广阔的空间。 成果展示：
基因工程技术的发展给人类带来的影响
基因工程技术的发展给人类带来的影响 摘要20世纪70年代末至80年代初借助于受精卵原核显微注射和早期胚胎细胞的逆转录病毒感染等手段人们已可将单一的功能基因或基因簇引入高等动物染色体DNA上实现了种系内和种系间细胞的基因转移并由此构建成各种转基因动物。转基因技术在人体中的应用目前仍局限于体细胞的基因治疗方面具有遗传特征修饰的转基因人研究因受到伦理学和法学的束缚而未能跨出第一步但并不意味着在技术上有不可逾越的障碍。事实上多莉绵羊克隆的成功表明人们不仅可以将任何基因转入包括人体在内的任何动物细胞中进行表达而且还能使转基因动物像重组微生物那样无性繁殖。关键词基因工程技术基因治疗实际应用安全隐患人类基因组研究是一项生命科学的基础性研究。有科学家吧基因组图谱看成是指路图或化学中的元素周期表也有科学家把基因谱比作字典但不论是从哪一个角度去阐释破译人类自身基因密码以促进人类健康、预防疾病、延长寿命其应用前景都是极其美好的。人类10万个基因的信息以及相应的染色体位置被破译后破译人类和动植物的基因密码为攻克疾病和提高农作物产量开拓了广阔的前景。将成为医学和生物制药产业知识和技术创新的源泉。最新基因工程技术一反义技术根据目前研究的内容反义技术antisense technology是指根据碱基互补原理用人工合成或生物体合
成的特定互补RNA或DNA片段或其化学修饰产物抑制或封闭基因表达的技术。反义技术理论的形成和发展是以原核生物中天然存在的反义RNA及其调控机理的研究为基础的。在真核生物中一直尚未找到天然存在的反义RNA调控系统但检测出了许多具有互补碱基序列的小分子RNA推测其中一部分可能参与基因表达调控起着类似于反义RNA的作用。反义技术的操作和突变不同能在不破坏目的基因的前提下调控基 因的表达因此它既是阐明基因功能的一种新手段又拓宽了 通过基因工程改良动、植物品质和治疗疾病的途径。反义技术的建立扩展了机体抵御外来微生物的经典免疫学概念 这就是用反义RNA通过核酸分子之间的相互作用可以抑制外源病毒等的侵袭。如用反义RNA已成功地抑制了流感病毒、疱疹病毒和人类免疫缺陷综合症病毒等对所培养的组织细 胞的侵袭。针对植物病毒的反义RNA可使植株产生保护和抗害作用。在癌症及遗传病治疗方面反义技术也同样展现了令人鼓舞的前景。如将携带反义RNA的骨髓白血病MYC基因及编码大肠杆菌黄嘌呤鸟嘌呤磷酸核糖转移酶基因的质粒通 过原生质体融合并引入到前骨髓白血病细胞系获得高水平 表达反义MYC RNA的细胞系其MYC蛋白质比对照组下降70。结果还表明反义RNA不仅能在转录水平而且还能在翻译水平抑制癌基因的表达。反义RNA对细胞内原癌基因的阻抑不仅使细胞增殖力下降还启动了单细胞分化进而使癌变得以缓
基因工程技术的发展历史-现状及前景
学号 1234567 基因工程课程论文 （ 2013 届本科） 题目：基因工程技术发展历史、现状及前景 学院：农业与生物技术学院 班级：生物科学 091 班 作者姓名： X X X 指导教师： XXX 职称：教授 完成日期： 2013 年 3 月 16 日 二○一三年三月
基因工程技术发展历史、现状及前景 摘要：生物学已是现代最重要学科之一，而从20世纪70年代初发展起来的基因工程技术，经过30多年来的发展与进步，已成为生物技术的核心。基因工程技术现应用范围涉及农业、工业、医药、能源、环保等诸多领域。许多科学家预言，生物学将成为21世纪最重要的学科，基因工程技术及相关领域将成为21世纪的主导产业之一。 关键词：基因工程技术、发展历史、现状、前景 引言 基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于本世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。一般来说，基因工程是指在基因水平上的遗传工程，它是用人为方法将所需要的某一供体生物的遗传物质--DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源遗传物质在其中"安家落户"，进行正常复制和表达，从而获得新物种的一种崭新的育种技术。基因工程具有以下几个重要特征：首先，外源核酸分子在不同的寄主生物中进行繁殖，能够跨越天然物种屏障，把来自任何一种生物的基因放置到新的生物中，而这种生物可以与原来生物毫无亲缘关系，这种能力是基因工程的第一个重要特征。第二个特征是，一种确定的DNA小片段在新的寄主细胞中进行扩增，这样实现很少量DNA样品"拷贝"出大量的DNA，而且是大量没有污染任何其它DNA序列的、绝对纯净的DNA分子群体。科学家将改变人类生殖细胞-DNA 的技术称为“基因系治疗”，通常所说的“基因工程”则是针对改变动植物生殖细胞的。无论称谓如何，改变个体生殖细胞的DNA都将可能使其后代发生同样的改变。 一、基因工程技术的发展历史 （一）基因工程发展简述 人类与动物的许多病害都是由单细胞原核生物——细菌引起的。在一段时间，细菌成为人类的第一大杀手，成千上万的生命被其感染吞噬。虽然青霉素以及磺胺类等搞菌药物的出现拯救了无数的生命，但是，好景不长，青霉素使用不到期10年，即在世界上20世纪50年代中期，就发现了严重的细菌抗药性，并且这种抗药性还具有“传染性”，也就是说，一种细菌的抗药性可以传给另一种细菌。
转基因生物的利弊分析
转基因生物的利弊分析 第二临床医学院2012101061 黄俊霖 内容摘要:转基因生物指经遗传基因修饰了的生物体。转基因生物包括转基因 动物、转基因工程药物和转基因作物，用转基因生物材料制成的食品称为转基因食品。转基因生物及其产品是现代生物技术或基因工程技术的产物，是当代科学技术的进步与成功。但它也与科学技术一样是柄“双刃剑”，福祸相依，如何趋利避害、化险为夷，在于对其正反两方面的关系和机制有充分的认识，要掌握得法、监管适宜、运用得当。必须加强转基因生物安全监管，给公众以充分信息，让公众从非理性的恐慌和迷茫中明智地走出来。 关键词：转基因生物、食品安全、基因经济、人类环境与健康 20世纪以来,生物技术以前所未有的速度迅速发展,并在医药、农业及食品工业等领域获得广泛的应用,取得了巨大的经济效益和社会效益。转基因技术作为生物技术的核心, 是指利用分子生物学手段将人工分离和修饰过的基因导入生物体基因组中,使其生物性状或机能发生部分改变。这一技术称为转基因技术,在中国亦称为“遗传工程”、“基因工程”。经转基因技术修饰的生物体常被称为“遗传修饰过的生物体”(genetically modifiedorganism,简称GMO)。 目前, 转基因作物在一些发达国家像美国、阿根廷逐渐推广,上市的转基因食品已达几千种,转基因动物的研究给疾病的治疗、新药的制造带来了新的契机。总之,转基因技术的发展与应用给农业、医药的发展与之,转基因技术的发展与应用给农业、医药的发展与疾病的治疗提供了崭新的空间,将给人类带来巨大的利益。毫无疑问,转基因技术将成为近期内发展最快、应用潜力最大的生物技术领域之一。 一、转基因生物的优点 1、转基因植物 1.1抗除草剂转基因植物 杂草是农作物生产的大害，将抗除草剂基因转入栽培作物，可以有效地使用除草剂除治田间杂草，保护作物免受药害，从而增产增收。抗除草剂基因植物是最先进入田间生产的转基因植物，也是当前种植面积最大的一类转基因作物。 1.2抗虫转基因植物 害虫是农业生产的另一大患害。全世界每年用于化学杀虫的费用高达数十亿美元。杀虫剂大量使用既增加农业成本又造成环境污染，特别是难降解、亲脂性的农药，其不但残留高，还可以通过食物链逐级富集放大，破坏生态平衡。因此，将各种抗虫基因导入栽培作物，由植物自身合成杀虫剂具有重大的经济和环境效益。2、转基因动物 利用DNA重组技术将特定的外源基因导入动物染色体，使其发生整合并能遗传，这将产生新的动物个体或品系。这些转基因动物作为医学研究的模型，用于疾病的病因、发病机制和治疗等方面的研究。研究转基因动物的重要目的之一是用它来培养人体器官，解决人体器官移植供体短缺问题，也可利用这种动物“生产”获得所需的药物，因为某种药品无法或极难用人工合成的方法来获得，只能从生
转基因技术的研究进展
作物转基因技术的研究进展 摘要：作为生物技术领域的前沿，转基因技术已在多种植物上取得重大进展。本文主要介绍了当前作物转基因技术的三大主流方法：农杆菌介导法、基因枪介导法和花粉管通道法，并阐述了这几种转基因技术在水稻、小麦、棉花、玉米、大豆，甘薯等几种主要农作物的应用进展状况。 关键词：转基因技术、农作物、应用 Genetically Modified---转基因，简称GM，是指运用科学手段从某种生物体中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，再从结果中进行数代的人工选育，从而获得特定的具有变异遗传性状的物质。而其衍生出的转基因技术就是将人工分离和修饰过的基因导入到目的生物体的基因组中，从而达到改造生物的目的，即把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术。 1983年比利时科学家Montagu 等人和美国Monsanto 公司Fraley等人分别将T- DNA上的致瘤基因切除并代之以外源基因,获得了世界上第一株转基因植株———转基因烟草。自此之后，作物转基因技术得到了迅速发展.截至目前,几乎所有的作物都开展了转基因研究,育种目标涉及到高产、优质、高效兼抗性及多用途等诸多方面.一批抗病、抗虫、抗逆、抗除草剂等转基因作物已进入商品化生产阶段. 国际农业生物技术应用服务组织2 月13 日在京发布的1 份报告显示，全球27 个国 家超过1800 万农民，2013 年种植转基因作物，种植面积比2012 年增加了500 万公顷。此外，首个具有耐旱性状的转基因玉米杂交品种亦于2013 年在美国开始商业化。 据该报告显示，全球转基因作物的种植面积于转基因作物商业化的18 年中增加了100 倍以上，从1996 年的170 万公顷增加到2013 年的1.75 亿公顷，其中美国仍是全球转基因作物的领先生产者，种植面积达7010 万公顷，占全球种植面积的40%。国际农业生物技术应用服务组织创始人兼荣誉主席、本年度报告作者Clive James 表示，目前排名前10 位的国家种植转基因作物的面积均超过100 万公顷，这为将来转基因作物的多样化持续发展打下了广泛基础。在种植转基因作物的国家中，有19 个为发展中国家，8 个为发达国家；发展中国家的种植面积连续2 年超越发达国家。 目前，作物遗传转化的方法有农杆菌介导法、基因枪法、电激法、PEG 法、脂质体法、低能离子束法、超声波介导法、显微注射法、花粉管通道法等.但在当前作物基因工程研究中,主要采用农杆菌介导法、基因枪法、花粉管通道法,这三种转基因技术也相对较为成熟. 一、农杆菌介导法 农杆菌介导法是指农杆菌侵染植物时，受到植物受伤后释放的酚类物质的刺激，活化质粒上Vir 区基因的表达，将质粒上的另一段DNA（T-DNA）共价整合到植物基因组上，在植物体内表达而改变植物的遗传特性。农杆菌介导法的转化效率受众多因素影响，如农杆菌侵染外植体的影响因素、外植体再生能力的内在因素和环境条件（pH、温度和光照条件）等[32]，此法具有流程简单、仪器设备便宜、拷贝数低[33]，且基因沉默少，转移的基因片段长等优点。 农杆菌介导法是获得第一个转基因植物的方法，迄今为止，农杆菌介导法获得的转基因植物占转基因植物总数85%，已成为植物基因转化首选方法。 二、基因枪介导法 基因枪法又称微弹轰击法，是将外源基因包裹在直径1~2 nm的钨或金颗粒表面，加速轰击植物外植体靶组织，穿过植物细胞壁和细胞膜而将外源基因带入植物细胞。因此，通过该方法进行DNA的转移过程不受外植体基因型的限制，可以将外源基因转移至几乎所有的植物细胞、组织器官和原生质体中。 最早的基因枪是由美国Cornel 大学的Sanford 等在1987 年研制成功的。目前基因枪介
基因工程的现状与发展趋势
题目：基因工程的现状与发展趋势专业：13食品科学与工程 学号：132701105 姓名：盛英奇 日期：2015/7/1
【摘要】从20世纪70 年代初发展起来的基因工程技术，经过40多年来的进步与发展，已成为生物技术的核心内容。生物学成为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。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。 【关键词】基因工程技术；应用；前景；现状 一、墓因工程的原理及研究内容 基因工程是人们在揭示生命之谜的过程中建立起来的。早在300多年前，人们就发现，世界上生物尽管种类繁多，千姿百态，但都是细胞(如肉眼看不见的细菌等微生物)或者是由细胞构成的(如现存的200多万种多细胞动植物)。人们还发现，生物有遗传和变异的特征，遗传保证了生物种类的延续不断，变异则赋予生物种的进化，保证生物种类对环境的适应。而生物的所有特性及遗传变异都是由生物体细胞内的遗传物质所决定的，这种遗传物质就是被科学家称之为脱氧核糖核酸(简称DNA)的大分子物质，一般位于生物的细胞核内。DNA是由许多核昔酸连接而成的高分子化合物，如把DNA比喻成长链条，核昔酸就是组成这链条的一个个环节。生物细胞核内的DNA分子是由两条成对的多核昔酸长链互相缠人类开始学会干预生物的变异，即通过杂交、筛选等方式改变生物物种的某些特性，使之有利于人类，如水稻、小麦等作物的育种，家禽家畜优良品系的培育等，它是通过动植物父、母本交配繁殖时，生殖细胞内DNA上相应性状基因互相间可能出现的交换来实现的，这种交换的概率是人们不能控制的，所以选种的过程较为缓慢，需几年乃至几十年的时间，而且亲缘关系相差较远的生物种之间很难杂交。而本世纪}o年代初诞生的基因工程，则是按照人类的需要，从某种生物体的基因组中，分离出带有目的基因(即所需基因)的DNA片段，运用重组DNA技术，对这些DNA片段进行体外操作，把不同来源的基因按照设计的蓝图，重新构成新的基因组(即重组体)，再将重组DNA分子插入到原先没有这类DNA 片段的受体细胞(亦称宿主细胞)的DNA上，并使其不仅能“安家落户”，而且能“传种接代”，即能准确地把该外源基因的遗传特性在新的细胞(宿主细胞)里增殖和表达出来。就像一台机器上的零部件拆下来安装到另一台机器上。在生物体中，这种生命零件就是基因。因为用的是工程技术的方法原理，故称基因工程，亦叫遗传工程。用这种方法所形成的杂种DNA分子与神话中的那种狮首、羊身、
中国转基因技术的应用现状及展望
中国转基因技术的应用现状及展望 摘要：针对国内外研究转基因的现状，简要综述了转基因技术的发展概况，我国在转基因技术上的发展概况以及所取得的成就，并且针对转基因技术可能存在的不利因素，叙述了我国转基因技术的安全管理情况，提出了对发展我国转基因技术的建议，阐述未来农业转基因技术的发展趋势和保障措施。 关键词：转基因技术；现状；展望 Application Status and Prospect of China Transgenic Abstract: Be directed to status of gene transfer on domestic and overseas, reviewed briefly the development of transgenic technology, In the development of transgenic technology in our country as well as the achievements, and unfavorable factors may exist for transgenic technology, describes the safety management of our transgenic technology, suggestions for the development of the transgenic technology. Further, the development trend and the safeguards of the transgenic biotechnology in Chinese agriculture were described. Keywords: transgenic; status quo; expectation 21世纪是生物技术的世纪，生物技术在农业领域中的运用将为农业生产带来新的革命。转基因技术，是指运用科学手段，将基因片段转入特定生物中，并最终获取具有特定遗传性状个体的技术[1]。转基因技术通过在细胞和分子水平上对基因进行操作，打破物种间遗传物质转移交换通常具有的天然屏障，实现农作物目标性状的定向改良，是生物技术领域发展最快的前沿技术之一[2]。自从人类耕种作物以来，我们的祖先就从未停止过作物的遗传改良。过去的几千年里农作物改良的方式主要是对自然突变产生的优良基因和重组体的选择和利用，通过随机和自然的方式来积累优良基因。因此，可以认为转基因技术是与传统技术一脉相承的，其本质都是通过获得优良基因进行遗传改良。 1转基因技术的发展概况 1974年，波兰遗传学家斯吉巴尔斯基[3]称为合成生物学概念的就是基因重组技术，1978年，诺贝尔医生奖颁给发现DNA限制酶[4]的纳森斯、亚伯与史密斯，
转基因动物应用前景
转基因动物的应用前景 冯彦东，马小军，李越，马志辉，肖海元，马永刚，马聪 甘肃农业大学动物科学技术学院甘肃兰州 (730070) 摘要：本文较为全面的综述了各种转基因动物技术的方法，以及提高转基因效率的方法；指出了目前研究中存在的问题，并对其发展前景进行了展望。 关键词：转基因动物、基因、方法、应用、前景 科学家预言，21世纪是生命科学的世纪，生物技术产业已成为科学家和企业家开发的热点。转基因动物技术是21世纪发展最为迅速的生物高新技术之一，是建立在细胞遗传学、分子遗传学、胚胎发育学和DNA重组技术基础之上的生物工程技术。转基因技术就是利用工程技术的实验手段将特定外源基因导入受体细胞中，由此整合到受体细胞的染色体上，并使外源基因得到表达和遗传的生物技术。携带外源基因并能表达和遗传的支物称为转基因动物。转基因技术是新兴的生物技术，具有广阔的应用前景。目前利用转基因技术获得的主要是粮食作物，其中转基因植物及产品已进入商品化生产阶段。转基因动物的研究尚处于实验室研究阶段，获得转基因动物技术难度较大。但它是一种通过对基因的操作，在RNA、蛋白质、形态学或生理学等水平直接观察基因在活体内的活动情况，并观察其表达产物所引起的表型效应的四维实验体系，其应用已广泛渗透于分子生物学、发育生物学、免疫学、制药及畜牧育种等各个研究领域中，既具有深远的理论价值，又有重大的应用价值。据统计，全球已有以转基因动物技术为核心的公司43家，并将成为21世纪生物技术领域的支柱产业。1998年全球动物生物技术产品总销售额估计为6.2亿美元，预计到2010年仅在农业领域总销售额将达到110亿美元，其中75亿美元来自转基因动物品种。而利用转基因动物制作生物反应器生产药品物和功能蛋白的销售市场预计可达500亿美元。毫无疑问，转基因动物正在改变着生物医药、农业生产、环境保护、生物材料，甚至是整个生命科学研究与发展面貌。利用转基因动物技术，既可加快家畜品种的改良速度，提高肉、奶、蛋的产量和品质，又可生产珍贵的药物蛋白，为大量患者造福。可以说转基因动物技术对于人们千百年来追求的丰衣足食，延年益寿两大目标都会做出具大的贡献。[1，2，3，4，5，6，7] 1 转基因动物的制作方法 1.1 显微注射法 是由美国人Gordon于1980年首次发明。显微注射法的制作过程是将SV40的TK基因整合的质粒以显微注射法注入到小鼠受精卵原核中,首次成功地培育出转基因小鼠。其基本原理是通过显微镜注射将外源基因直接注射到受精卵的雄原核内,将外源基因整合到DNA中,发育成转基因动物。其优点是直接对基因进行操作,整合率较高.缺点是技术难度高,成功率低。[3，8，15，18] 1.2 逆转录病毒传染法 此法的研究是1974年Janenissh等将SV40DNA注入小鼠囊胚腔中，获得转基因小鼠。其原理是利用逆转录病毒的LTRs区域具有的转录启动子活性这一特点，将外源基因连接到LTRs的下部进行重组后，再使之包装成为高滴度的病毒颗粒，直接感染受精卵或注入囊胚中，携带外源基因的反转录病毒DNA可以整合到宿主染色体上。逆转录病毒法的优点是操作简单，外源基因的整合率高，动物病毒所具有的启动子不但可以引发一些选择标记基因的表达，还能引发所导入的外源基因的表达，缺点是逆转录病毒载体容量有限，并且外源基因
农业转基因技术运用及发展
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农业转基因技术运用及发展 我国是一个人口众多的农业大国,应用最新的科学技术迅速发展农业是一项十分紧迫的任务。生物技术是二十世纪七十年代发展起来的一门新兴学科,它包括四大技术:基因工程,细胞工程,酶工程和微生物工程。基因工程是生物工程中的后起之秀。1转基因技术在农业领域的发展概况自1953年英国科学家沃森和克里克提出了DNA的分子结构双螺旋模型以来,人们对遗传基因密码的了解有了突破性进展,现代生物技术在此基础上发展起来。此后,生物技术研究倍受青睐,得到了快速的发展。在短短的几十年时间里,应用范围已经涉及到农业,医药,环境,食品和化工等多个领域。目前世界上许多国家如美国,日本等一些发达国家早已在进行这方面的研究,并且取得了可喜的成果。美国等国家投资了上亿美元的资金对人类基因组进行研究,并于今年4月完成人类基因图谱,我们国家承担了全部工作的l%左右。我国的863计划,攀登计划等对动植物的转基因及水稻的基因组进行了研究。人类在生物基因工程研究领域已经取得了许多重大成果。19%年,中国水稻研究所以黄大年研究员为首的课题组,在世界上首次研究出了抗除草剂转基因杂交稻,为解决长期以来困扰杂交稻制种纯度问题提供了新方法。微生物农药因具有对环境和生态安全的突出优点而受到国内外高度重视。将毒蛋白抗虫基因和抗除草剂基因分别导人水稻,使得新种质不仅有显着的抗虫性,而且有较强的抗除草剂效果。控制谷蛋白产生的基因植人“越光”号水稻中,使它的谷蛋白含量减少了四分之三,大大提高了它在食用和造酒方面的质量。瑞士培育出能产生p一胡萝卜素的转基因水稻,在不久的将来,出现在餐桌上的米饭不是白色的而是金黄色的。全世界估计有24亿人口以大米为主食,还有上千万人因铁的摄人量不足而使智力和身体发育受到影响;因维生素A的摄人量不足而在少年时期就失明。并且受影响的人群无法通过食用蔬菜、水果和肉类补充主食中缺乏的铁和维生素。瑞士科学家把黄水仙等植物的基因植人水稻,从而提高大米的营养价值,
转基因生物论文题目选题参考
https://www.360docs.net/doc/34596646.html, 转基因生物论文题目 一、最新转基因生物论文选题参考 1、转基因生物知识产权的客体边界研究 2、我国转基因生物安全调查Ⅱ.转基因生物风险交流的途径与优先内容 3、我国转基因生物产品安全问题探讨 4、转基因生物的安全性 5、转基因生物和食品安全 6、中美两国对转基因生物产品法律管制的比较研究 7、转基因生物及其产品的发展现状与安全管理 8、转基因生物的社会风险分析 9、转基因生物的安全性 10、转基因生物的安全性——转基因生物:利大?弊大? 11、什么是转基因及转基因生物 12、转基因生物产业化与环境策略应对分析 13、利用微滴数字PCR分析转基因生物外源基因拷贝数 14、转基因生物及其产品的标识与检测 15、转基因生物越境转移事先知情同意制度解读——以《卡塔赫纳生物安全议定书》为视角 16、转化生长因子-β1转基因生物衍生型移植体修复骨缺损 17、以科学知识和事实增进公众对转基因生物及其安全性的了解 18、一些国家和地区转基因生物标识制度概况 19、转基因生物核酸检测新技术研究进展
https://www.360docs.net/doc/34596646.html, 20、转基因生物的安全性 二、转基因生物论文题目大全 1、转基因生物的标识问题及管理对策 2、转基因生物(GMOs)越境转移控制的法律对策 3、美国转基因生物知识产权保护战略的经验及启示 4、转基因生物检测技术研究进展 5、转基因生物风险评价的实践与发展 6、转基因生物风险评估和管理的国家能力建设的探讨 7、转基因生物环境污染监管制度的和谐建构 8、关于我国开展转基因生物科普工作的思考 9、欧盟转基因生物管理法规体系的演变及对我国的启示 10、转基因生物的风险与防控——基于生物多样性的转基因生物安全立法研究 11、转基因生物对生物多样性的影响 12、中国转基因生物安全性研究与风险管理(精) 13、政府对科技风险的预防职责及决策规范——以对农业转基因生物技术的规制为例 14、转基因生物对我们来说是好的么——人类学家对这场争论的贡献 15、我国转基因生物环境安全监管法律制度研究 16、转基因生物产业化与生物安全 17、论传媒舆论引导法律制度的完善——基于对转基因生物安全性争议典型案例的分析 18、我国转基因生物环境安全监管法律制度研究综述
2020苏教版生物选修三新素养同步练习： 基因工程的发展历程和工具(Word版含解析)
[随堂检测] 知识点一基因工程的发展历程 1．下列有关基因工程诞生的说法，不正确的是() A．基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的 B．工具酶和载体的发现使基因工程的实施成为可能 C．遗传密码的破译为基因的分离和合成提供了理论依据 D．基因工程必须在同物种间进行 解析：选D。基因工程可在不同物种间进行，它可打破生殖隔离的界限，定向改造生物遗传性状。 知识点二基因工程的工具 2．下面是3种限制性核酸内切酶对DNA分子的识别序列和剪切位点图(箭头表示切点，切出的断面为黏性末端)。相关叙述错误的是() 限制酶1：↓GATC限制酶2：CCC↓GGG 限制酶3：G↓GATCC A．不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点，体现了酶的专一性 B．限制酶2和3识别的序列都包含6个碱基对 C．限制酶1和酶3剪出的黏性末端相同 D．能够识别和切割RNA分子内一小段核苷酸序列的酶只有限制酶2 解析：选D。酶具有专一性，不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点，A项正确；据图可知，限制酶2和3识别的序列分别是CCCGGG和GGATCC，均为6个碱基对，故B 项正确；限制酶1和酶3剪出的黏性末端相同，均为GATC，C项正确；限制酶只能识别特定的DNA序列，因此三种限制酶均不能识别和切割RNA中核糖核苷酸序列，故D项错误。 3．对DNA连接酶的功能描述，正确的是() A．将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的化学键连接起来 B．在基因工程中只作用于一个切口处的两个黏性末端 C．用于DNA复制时母链与子链间形成氢键 D．与DNA聚合酶作用的部位相同，作用对象不同 解析：选D。DNA连接酶作用部位为磷酸二酯键，在基因工程中作用于两个切口的黏性末端，DNA聚合酶也是作用于磷酸二酯键，作用对象为游离的脱氧核苷酸。 4．下图表示某种质粒和人的胰岛素基因，其中a表示标记基因，b表示胰岛素基因，E1表示某限制酶的酶切位点，现用该种限制酶分别切割质粒和胰岛素基因，后用DNA连接酶连接切割后的质粒和胰岛素基因，下列选项中不可能出现的是() 答案：C 5．如图为重组质粒形成示意图。将此重组质粒导入大肠杆菌，然后将大肠杆菌放在四
转基因技术发展历程及前景展望
转基因技术发展历史 １945年首次使用分子生物学这一术语,主要指针对生物大分子的化学与物理结构的研究。 生物学经历了一个漫长的研究历程,最早人们从研究动物与植物的形态、解剖与分类开始,以后进一步研究细胞学、遗传学、微生物学、生理学、生物化学,进入细胞水平的研究。到20世纪中叶以来,生物学以生物大分子为研究目标,分子生物学开始形成了独立的学科。 分子生物学就是针对所有生物学现象的分子基础进行研究。这一术语由Ｗiｌliａn Ａｓtｂuｒy于19４5年首次使用,主要指针对生物大分子的化学与物理结构的研究。 187１年,Miesｃher从死的白细胞核中分离出ＤＮA。 1871年,Mｉｅsｃher从死的白细胞核中分离出ＤNA。1928年,Grｉffith发现肺炎链球菌的无毒菌株与其被杀死的有毒菌株混合,即变成致病菌株。１9４4年Aver ｙ等发现从强致病力的S型肺炎链球菌中提取的ＤNA能使致病力弱的Ｒ型转化成Ｓ型。如果加入少量ＤNA酶,这种转化立即消失,但加入各种蛋白水解酶则不能改变这种变化。这一著名的实验证明了引起细菌遗传改变的物质为DNA。１94９年发现了了Chａｒgaff规律:G=C,A＝T;以及DNＡ具有典型的螺旋结构随着核酸化学研究的不断发展,1９49年Chaｒgａｆf从不同来源的DNA测定出4种核酸碱基(胸腺嘧啶T、胞嘧啶C、腺嘌呤A与鸟嘌呤G)中(Ａ+T)／(Ｇ+Ｃ)的比值随不同来源的ＤNA而有所不同,但鸟嘌呤的量与胞嘧啶的量总就是相等,腺嘌呤与胸腺嘧啶的量相等,即G=C,A＝T,这个规律称为。与此同时,Wilｌｋinｓ
及Franklin用X射线衍射技术测定了ＤＮA纤维的结构,表明了ＤＮA具有典型的螺旋结构,并由两条以上的多核苷酸链组成。 １953年,Ｗatｓoｎ与Cｒick提出了DNA双螺旋模型 1９5３年,Watｓｏｎ与Ｃrick提出了DNA双螺旋模型。该模型表明,DNA具有自身互补的结构,根据碱基配对原则,DＮA中贮存的遗传信息可以精确地进行复制。这一理论奠定了现代分子生物学的基础。 １970年Sｍｉth从大肠杆菌中分离出第一个限制性内切酶 于19７0年从大肠杆菌中分离出第一个能切割DNA的酶,它可以在DＮＡ核苷酸序列的专一性位点上切割ＤNA分子,这种酶被称为限制性内切酶,以后很多种限制性酶陆续被分离出来,目前已有数百种。 限制性内切酶的分离成功使得重组DNＡ成为可能。因为DNA就是一个长链的生物高分子,在研究DNA重组、表达质粒的构造即它的碱基序列分析之前需要将DＮＡ切割成为较短的片段,限制性内切酶这把?分子剪刀?正好可以实现这一功能。 197２年Ｂerg首次成功进行了重组DNＡ的克隆 而在此以前,科学家已经发现了细菌中存在的ＤNA连接酶。1972年Ｂerg首次将不同的DNA片段连接起来,并且将这个重组的DNA分子有效地插入到细菌细胞之中,重组的DNA进行繁殖,产生了重组ＤNＡ的克隆。Bｅrｇ就是重组DＮA或基因工程技术的创始人,并于１980年获得了诺贝尔奖。 重组ＤNA技术的出现奠定了现代转基因技术的基础。转基因技术的基本原理就就是在生物体中插入新的遗传物质。1９７３年,科学家在大肠杆菌中表达了一个来自沙门氏菌的基因,从而首次在科学界引发了关于转基因安全性的深入思考。
农业转基因生物及其产品安全控制措施
附录Ⅳ 农业转基因生物及其产品安全控制措施 为避免农业转基因生物对人类健康和生态环境的潜在不利影响，特对不同等级的基因工程工作制定相应的安全控制措施。 1 实验室控制措施 安全等级Ⅰ控制措施： 实验室和操作按一般生物学实验室的要求。 安全等级Ⅱ控制措施： 实验室要求： 除同安全等级Ⅰ的实验室要求外，还要求安装超净工作台、配备消毒设施和处理废弃物的高压灭菌设备。 操作要求： 除同安全等级Ⅰ的操作外，还要求： 在操作过程中尽可能避免气溶胶的产生； 在实验室划定的区域内进行操作； 废弃物要装在防渗漏、防碎的容器内，并进行灭活处理； 基因操作时应穿工作服，离开实验室前必须将工作服等放在实验室内； 防止与实验无关的一切生物如昆虫和啮齿类动物进入实验室。如发生有害目的基因、载体、转基因生物等逃逸、扩散事故，应立即采取应急措施； 动物用转基因微生物的实验室安全控制措施，还应符合兽用生物制品的有关规定。 安全等级Ⅲ控制措施：
实验室要求： 除同安全等级Ⅱ的实验室要求外，还要求： 实验室应设立在隔离区内并有明显警示标志，进入操作间应通过专门的更衣室，室内设有沐浴设施，操作间门口还应装自动门和风淋； 实验室内部的墙壁、地板、天花板应光洁、防水、防漏、防腐蚀； 窗户密封； 配有高温高压灭菌设施； 操作间应装有负压循环净化设施和污水处理设备。 操作要求：除同安全等级Ⅱ的操作外，还要求： 进入实验室必须由项目负责人批准； 进入实验室前必须在更衣室内换工作服、戴手套等保护用具；离开实验室前必须沐浴；不准穿工作服离开实验室，工作服必须经过高压灭菌后清洗； 工作台用过后马上清洗消毒； 转移材料用的器皿必须是双层、不破碎和密封的； 使用过的器皿、所有实验室内的用具远离实验室前必须经过灭菌处理； 用于基因操作的一切生物、流行性材料应由专人管理并贮存在特定的容器或设施内。 安全控制措施应当向农业转基因生物安全委员会报告，经批准后按其要求执行。 安全等级Ⅳ控制措施。 除严格执行安全等级Ⅲ的控制措施外，对其试验条件和设施以及试验材料的处理应有更严格的要求。安全控制措施应当向农业转基因生物安全委员会报告，经批准后按其要求执行。 2 中间试验、环境释放和生产性试验控制措施 安全等级Ⅰ的控制措施：