现代生物技术的特点

现代生物技术的特点

现代生物技术的特点包括:

1. 高效性:现代生物技术能够快速准确地进行大规模的生物分析和操作。

2. 精确性:现代生物技术有很高的精确性,能够识别和操纵生物分子的微小变化。

3. 多样性:现代生物技术包括许多不同的技术和方法,可以应用于生物学的不同领域,如基因工程、蛋白质分析、细胞培养等。

4. 自动化:现代生物技术的许多实验室操作和数据分析都可以通过计算机控制和自动化实现。

5. 高通量:现代生物技术能够同时处理大量的样本和数据,使得生物学研究更加高效和全面。

6. 跨学科性:现代生物技术涉及了生物学、化学、物理学、计算机科学等多个学科,需要跨学科合作才能取得更好的研究成果。

7. 应用广泛:现代生物技术已经广泛应用于医疗、农业、环境保护等领域,对

人类和社会的发展产生了重要作用。

现代生物技术

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。利用基因工程手段生产的溶菌酶杀菌剂,有替代抗生素治疗奶牛乳房炎的前景,有高效安全,不易产生抗药性的特点。 军事方面:除了生产和防御生化武器之外,还有筛选能富集放射性元素的微生物,吸收核辐射地区的放射性元素,加快战争灾害地区的净化。利用某些特殊微生物的特性,吸附于地雷等爆炸物周围并释放荧光或者其他易检测到的信号,可以辅助排除地雷,增加排雷效率,减少工兵伤亡。 医学方面:利用生物工程手段,用大肠杆菌表达系统,酵母表达系统和真核细胞表达系统生产疫苗和蛋白质药品。扩大了产量,降低了成本。 林业方面:生物农药,抑制林区病虫害。 其他方面: 体育运动方面:随着生物技术的发展,人类对于人体的机制和构造有更清晰的认识,从而推动训练方法,运动器材,运动损伤恢复疗法等相关一系列专业水平的提高。

现代生物技术

现代生物技术 利用生物(动物、植物或微生物)或其产物,来生产对人类医学或农业有用的物质或生物。依历史发展或所用方法的不同,可分成以下两大类: ∙传统生物技术:应用酿造发酵、配育新种等传统的方法来达致辞上述目的。 ∙现代生物技术:以生物化学或分子生物方法改变细胞或分子的遗传性质。这是在根本上控制了生物的代谢或生理,以达到生产有用物质之目的。 两种生化技术术领域的最大差异处在于: 现代生物技术是用“细胞与分子”层次的微观手法来进行操作,不同于传统生物技术产业不同于传统以“整体” 动物、植物或微生物的饲养、交配或筛选方式。 生物技术产业经过数十年的发展,各种操作或技术可谓琳琅满目,可主观地归纳成数个范畴。主要有基因操作、细胞培养、单株抗体、酵素工技等四大领域,以及其他生命科学相关的科技。

一、基因工程技术 、基因工程技术溯源 年美国斯坦福大学和旧金山大学医学院和两位科学家成功地实现了分子重组试验,揭开了基因工程发展序幕。 年转基因鱼的问世,标志基因工程在食品工业应用的开端,基因工程食品由此走上了历史舞台。 第二代基因工程 基因操作主要多以分子群殖( ) 为手段,达成大量复制一段指定的核酸片段。在此过程中,所有的核酸片段均分别被植入载体(质体),然後一起轉入宿主细胞,在宿主中大量复制,放大这些核酸片段的数目。同样,因为一个宿主细胞只能让一种核酸大量复制( , ),因此所得到的大量核酸,是均质核酸分子。 基因工程一包括重组、表达和克隆,是生物工程核心内容。 、基因工程在食品工业中的应用

()亚酸制剂方面应用 酶的传统来源是动物脏器和植物种子,后来随着发酵工程的发展,逐渐出现了以微生物为主要酶源的格局。近年来,由于基因工程技术的发展,更使我们可以按照需要来定向改造酶,甚至创造出自然界从未发现的新酶种。 现在,蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、糖化酶和植物酶等均可利用基因工程技术进行生产(如表中所列)。 表应用于食品工业的酶制剂 ()改造食品原材料 重组技术和细胞融合技术相结合,培育出高产、抗病、抗虫、生长快、抗逆、高蛋白的基因改良植物,对食品工业具有重要意义。 各种抗病毒植株,黄瓜花叶病毒、马铃薯病毒和病毒,抗病虫害长颈南瓜和抗虫害转基因土豆。 转基因动物源食品转基因动物尚未达到高等转基因植物的发展水平,但人们仍设法用它来表达高价值蛋白。 ()改革传统的发酵工业 发酵工业关键是优良菌株的获取,除选用常用的诱变、杂交和原生质体融合等传统方法外,还与基因工程结合,大力改造菌种,给发酵工业带来生机。而作为基因工程和蛋白质工程,为便于目的表达产品的大量工业化生产,最后大多选用微生物进行目的基因表达而生产出“基因工程菌”,再通过发酵工业大量生产各种新产品。微生物的遗传变异性及生理代谢的可塑性都是其他生物难以比拟的,故其资源的开发有很大的潜力。 美国的公司克隆了编码黑曲霉的葡萄糖淀粉酶基因,并将其植入啤酒酵母中,在发酵期间,由酵母产生的葡萄糖淀粉酶将可溶性淀粉分解为葡萄糖,这种由酵母代谢产生的低热量啤酒不需要增加酶制剂,且缩短了生产时间。 基因工程技术还可将霉菌的淀粉酶基因转入,并将此基因进一步转入酵母单细胞中,使之直

生命科学导论之_现代生物技术的利与弊总结

现代生物技术的利与弊 摘要 现代生物技术,也称生物工程,是二十一世纪最具潜力的发展技术之一,虽然发展时间不长,却给人类的生活带来了很大的变化,在提供方便之余,也带来了很大的潜在威胁,是把锋利的双刃剑。本文对现代生物技术的概念、起源、特点及其应用做了简洁说明,在此基础上介绍了现代生物技术在医药健康、农业、能源、环境保护等方面的影响,利弊兼有之。 一、现代生物技术的概念、起源、特点及应用 1.1现代生物技术概念:现代生物技术,也称生物工程。在分子生物学基础上建立的创建新的生物类型或新生物机能的实用技术,是现代生物科学和工程技术相结合的产物。美国政府技术顾问的定义是:应用生物或来自生命体的物质制造或改变一种商品的技术,还包括改良有重要经济价值的植物与动物以及利用微生物改良环境的技术。一般认为生物技术包含基因工程、细胞工程、发酵工程和和蛋白质(酶)工程,这四个部分虽然应用于不同领域,但是又相辅相成、相互联系、相互渗透,互为补充为一个有机整体。 1.3、现代生物技术的特点:现代的生物技术是按照人们的意愿和需要创造全新的生物类型和生物机能,或者改造现有的生物类型和生物机能,包括改造人类自身,从而造福于人类。现代生物技术生物工程,是人类在建立实用生物技术中从必然王国走走向自由王国、从等待大自然的恩赐转向主动向大自然索取的质的飞跃。就基因工程,可直接在遗传物质核酸上动手术,因而创造新的生物类型的速度可以大大加快,可以根据人们的意愿、目的,定向地改造生物遗传特性,甚至创造出地球上还不存在的新的生命物种,能打破物种之间的界限。另外,现代生物技术有高技术(精密和细密的复杂技术)、高投入(尤其是前期的高投入)、高利润的特点。 1.4、现代生物技术的应用:现代生物技术广泛应用于高尖端医药、农业、海洋、环境等领域,给个领域带来了翻天覆地的变化。在粮食、健康、环境、能源等领域开辟了广阔的前景。 二、现代生物技术之利 现代生物技术给人类带来了巨大的利益。极大的提高了有关领域的生产力,提高了人民生活水平,本文就在四个领域浅谈现代生物技术给人类带来的有益之处。

生物技术概论复习题及答案南开大学生物技术概论扩展内容

在西方,苏美尔人和巴比伦人在公元前6000年就已开头啤复习思考题 第一章 1.现代生物技术是一项高技术,它具有高技术的“六高” 特征是指哪“六高”? 答:高效益、高智力、高投入、高竞争、高风险、高势能。 2.什么是生物技术,它包括哪些根本的内容?它对人类 社会将产生怎么样的影响? 答:生物技术,也称生物工程,是指人们以现代生命科学为 根底,结合其他根底学科的科学原理,承受先进的工程技术 手段,依据预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类 生产出所需产品或到达某种目的。生物工程主要包括基因工 程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程。 每一次重大的科学觉察和科技创,都使人们对客观世界 的生疏产生一次飞跃;每一次技术革命浪潮的兴起,都使人 们改造自然的力量和推动社会进展的力气提高到一个的水 平。生物技术的进展也不例外,它的进展越来越深刻地影响 着世界经济、军事和社会进展的进程。 3.为什么说生物技术是一门综合性的学科,它与其他学 科有什么关系? 答:由于生物技术涉及到很多个方面,有医学、林农业、食 品、环境、能源、化学品等等,不仅仅是局限于生物这一方 面,例如争辩使用到高科技电子设备,两者必需结合才能进展 争辩。生物分子学也被运用到计算机的研发中去。 4.简要说明生物技术的进展史以及现代生物技术与传 统生物技术的关系。 答:传统生物技术诞生较早。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。在公元前221 年周代 后期,我国人民就能制作豆腐、酱和醋,并始终沿用至今。公元 10 世纪,我国就有了预防灭花的活疫苗。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。

现代生物技术(书名:生物技术概论)作业课后习题解答

一、生物技术总论 1、现代生物技术就是一项高新技术,它具有高新技术得“六高”特征就是指哪“六高”? 高效益;高智力;高投入;高竞争;高风险;高势能。 2、什么就是生物技术,它包括那些基本得内容?它对人类社会将产生怎样得影响? 生物技术,有时也称生物工程,就是指人们以现代生命科学为基础,结合其她基础科学得科学原理,采用先进得科学技术手段,按照预先得设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目得。生物技术就是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工,以提供产品来为社会服务得技术。它主要包括发酵技术与现代生物技术。 其包括:基因工程、细胞工程、发酵工程与酶工程,现代生物技术发展到高通量组学芯片技术、基因与基因组人工设计与合成生物学等系统生物技术。 生物技术设计人类各个得层面,大到人类基因组得研究,小到我们平时吃到得米饭,在医药、动植物设计广泛,在电子产品中也有运用到生物技术。 3、为什么说生物技术就是一门综合性得学科,它与其她学科有什么关系? 因为生物技术设计到很多个方面,有医药、林农业、食品、环境、能源、化学品、设等等,不仅仅就是局限于生物这一方面,例如研究使用到了高科技电子设备,两者必须结合才能进行研究,生物分子学也被运用到计算机得研发中去。 4、简要说明生物技术得发展史以及现代生物技术与传统生物技术得关系。 现代生物技术就是通过生物化学与分子生物学得基础研究而加快发展起来得。 两者得差别:传统生物技术得研究水平就是细胞或组织水平,现代生物技术得研究水平就是在分子水平。 两者得关系:现代生物技术得研究就是以传统生物技术为基础。现代生物技术得研究能够促进传统生物技术研究。 5、生物技术得应用包括那些领域? 其涉及到:农业、食品、人类健康、能源问题、环境问题、工业、金属、军事、电子 二、基因工程 1、基因工程研究得理论依据就是什么? 不同基因具有相同得物质基础;基因就是可以切割得;基因就是可以转移得;多肽与基因之间存在对应关系;遗传密码就是通用得;基因可以通过复制把遗传信息传递给下一代。 2、简述基因工程研究得基本技术路线。 通过基因文库筛选、PCR扩增或人工化学合成等手段获得目得基因;构建所需基因载体;目得基因与载体在体外重组后导入受体细胞,进行增值或表达等。 3、简述限制性内切酶与DNA连接酶得作用机制。 限制性内切酶就是特异性地打断磷酸二酯键;DNA连接酶就是特异性地形成磷酸二酯键。 4、在什么情况下最好使用粒载酶或γ噬菌体载体或cosmid载体? γ噬菌体载体适用于建立cDNA基因文库;cosmid载体适用于克隆大片段得外源DNA片段,所以被广泛地用于构建基因文库。 5、阐述人工染色体作为载体得特点。

现代生物技术作业课后习题解答

1.现代生物技术是一项高新技术,它具有高新技术的“六高”特征是指哪“六高”? 高效益;高智力;高投入;高竞争;高风险;高势能。 2.什么是生物技术,它包括那些基本的内容?它对人类社会将产生怎样的影响? 生物技术,有时也称生物工程,是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采用先进的科学技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的。生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工,以提供产品来为社会服务的技术。它主要包括发酵技术和现代生物技术。 其包括:基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程,现代生物技术发展到高通量组学芯片技术、基因与基因组人工设计与合成生物学等系统生物技术。 生物技术设计人类各个的层面,大到人类基因组的研究,小到我们平时吃到的米饭,在医药、动植物设计广泛,在电子产品中也有运用到生物技术。 3.为什么说生物技术是一门综合性的学科,它与其他学科有什么关系? 因为生物技术设计到很多个方面,有医药、林农业、食品、环境、能源、化学品、设等等,不仅仅是局限于生物这一方面,例如研究使用到了高科技电子设备,两者必须结合才能进行研究,生物分子学也被运用到计算机的研发中去。 4.简要说明生物技术的发展史以及现代生物技术与传统生物技术的关系。 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加快发展起来的。两者的差别:传统生物技术的研究水平是细胞或组织水平,现代生物技术的研究水平是在分子水平。 两者的关系:现代生物技术的研究是以传统生物技术为基础。现代生物技术的研究能够促进传统生物技术研究。 5. 生物技术的应用包括那些领域?

现代生物分离技术

现代生物分离技术 生物分离技术是生物学领域中的一项重要科研技术,主要利用生物体中分子间所存在的电性、磁性、电荷、大小、形状等特性,从而通过各种不同的分离技术来获得所需的分子。现代生物分离技术可以分为物理分离技术和化学分离技术两大类,其中物理分离技术包括了色谱分离、电泳分离、离心分离、过滤分离等各种技术,而化学分离则主要是利用化学反应或结构差异来实现生物分子的分离。本文将对现代常用的生物分离技术进行详细说明,讨论其原理、特点及应用。 一、色谱分离技术 色谱分离技术是基于质量、分子量、分子大小、溶解性、极性或疏水性等特性,将混合物中的物质从复杂的混合物中分离出来的一种分离技术。色谱分离技术是现代分离技术中应用最广泛的一种技术,其主要原理是利用各种固定相(如气相、液相、固体等)与流动相(如气体、液体、超临界流体等)之间的相互作用来实现生物物质的分离。主要包括了气相色谱、液相色谱、离子交换色谱、凝胶层析、亲和层析等。色谱分离技术广泛应用于复杂的生物分子的分离和纯化,如对蛋白质、多肽、核酸等生物大分子的分离和纯化。 二、电泳分离技术 电泳分离技术是利用电场作用力将荷电粒子(如DNA、蛋白 质等)从混合物中分离出来的一种分离技术。其原理是将混合物置于电场中,根据电荷的性质,荷电粒子在电场中产生运动,

并在电极上沉淀。电泳分离技术广泛应用于DNA、RNA、蛋白质等生物分子的分离和定量。 三、离心分离技术 离心分离技术是根据生物分子的密度、大小、形状等物理特性将生物分子从混合物中分离出来的一种分离技术。其主要原理是利用高速旋转的离心机作用,将混合液中的生物分子产生沉降差异,最终通过离心分离技术将生物分子分离出来。离心分离技术广泛应用于细胞分离、蛋白质纯化、细胞器组分分离、病毒富集等方面。 四、过滤分离技术 过滤分离技术是利用精密的过滤器或膜将混合物中的生物分子分离出来的一种分离技术。其原理是利用过滤膜的孔径选择性来实现分离,对于小的分子可以通过膜的小孔径,而大分子由于尺寸过大而不能穿过膜孔。过滤分离技术广泛应用于生物分子的分离、纯化和浓缩等方面。 五、亲和层析技术 亲和层析技术是一种利用生物分子之间的亲和性特性进行分离的一种技术。亲和层析技术原理是利用具有选择性吸附功能的柱材,例如钯、镍、亲和素等来进行分离。这样,目标蛋白质会与柱材上的配体进行结合,而其他蛋白质则不会结合。通过柱床洗脱,可以将目标蛋白质从柱材上洗脱下来。亲和层析技

现代微生物学的发展特点

现代微生物学的发展特点 微生物学是研究微生物的形态、结构、生理功能、生态学、系统学等方面的学科。随着科学技术的不断发展,现代微生物学也在不断进步和拓展。现代微生物学的发展具有以下几个特点: 1. 多学科交叉融合:现代微生物学不再局限于传统的生物学领域,而是与化学、物理、工程等多个学科进行交叉融合,形成了微生物生物化学、微生物遗传学、微生物生态学、微生物工程学等新的分支学科。这种多学科交叉融合的特点使得现代微生物学更加综合、全面地研究微生物。 2. 技术手段的革新:现代微生物学的发展离不开先进的技术手段的支持。随着分子生物学、生物化学、生物工程等技术的发展,现代微生物学可以更加深入地研究微生物的分子结构、代谢途径、基因表达等方面。例如,PCR技术的应用使得微生物的基因检测更加快速、准确;高通量测序技术的出现使得微生物的基因组学研究更加深入;原位杂交技术的发展使得微生物的生态学研究更加精确。这些技术手段的革新为现代微生物学的发展提供了强大的支持。 3. 多样性的发现与认识:现代微生物学的一个重要特点是对微生物多样性的发现与认识。随着新的技术手段的应用,微生物的多样性得到了更加全面的认识。以往认为寡菌的环境中其实存在大量微生物,而且其中包含许多尚未被发现的新物种。通过对各种环境样品

的采集和分析,科学家们发现了许多新的微生物种类,拓宽了人们对微生物多样性的认识。 4. 应用领域的拓展:现代微生物学的发展不仅仅局限于对微生物本身的研究,还涉及到了许多应用领域。微生物在农业、食品工业、医药、环境保护等领域有着广泛的应用。例如,微生物在农业中可以用于生物肥料、生物农药的生产;微生物在食品工业中可以用于食品添加剂、食品发酵等;微生物在医药领域中可以用于抗生素的生产、生物制剂的研发等。这些应用领域的拓展使得微生物学在现代社会中发挥着重要的作用。 5. 国际合作与交流:现代微生物学的发展离不开国际合作与交流。微生物学界的科学家们经常进行国际学术会议、合作项目等形式的交流与合作。这种国际合作与交流的特点使得微生物学研究的范围更加广泛,研究成果更加丰富。同时,国际合作也促进了不同国家之间的科技交流与合作,推动了微生物学在全球范围内的快速发展。现代微生物学的发展具有多学科交叉融合、技术手段的革新、多样性的发现与认识、应用领域的拓展以及国际合作与交流等特点。这些特点使得现代微生物学成为一个综合性、前沿性的学科,为人类的生产生活和环境保护提供了重要的科学依据和技术支持。

刍议现代化生物工程技术产业的特征及作用

刍议现代化生物工程技术产业的特征及作用引言 生物工程技术是利用现代生物科学知识和技术手段,运用物味生物和化工生物技术方 法于农、工、环、气、资源领域中为社会、产业、农业、环境等诸多领域提供生物资源和 生物产品的工程技术。生物工程技术产业是指基于生物工程技术的产业体系,助力于社会 经济的发展和国家整体竞争力的提升。本文将从产业特征和作用两个方面,论述现代化生 物工程技术产业的特征及作用。 一、产业特征 1. 高技术含量:生物工程技术是现代科技的重要组成部分,需要结合许多前沿科学 领域的知识,如生物学、遗传学、分子生物学、细胞生物学等。这些都属于高度复杂的学科,因此生物工程技术所涉及的研发和生产过程都具有较高的技术含量。 2. 高创新性:生物工程技术是一个新兴的产业,不断推动着社会经济的发展。在这 个产业中,人们不断尝试新的研究方向和技术手段,以提高产品的质量和性能。创新是生 物工程技术产业的核心特征之一。 3. 多学科融合:生物工程技术产业是多学科交叉融合的产物,需要化学、生物学、 物理学、信息学等多个领域的知识和技术的综合运用。在这个产业内,人们需要具备多学 科的知识背景和技术能力。 4. 应用广泛:生物工程技术产业涉及的领域广泛,包括但不限于医药健康、农业食品、环境保护、能源等领域。人们通过生物工程技术,可以研发出安全高效的新药、高产 高效的新品种、环保节能的新技术等,对推动各个领域的发展具有重要意义。 5. 可持续发展:生物工程技术产业是一个可持续发展的产业,其产品和技术往往以 生物资源为基础,具有较高的可再生性和环境友好性。生物工程技术也能够有效地解决资 源的短缺和污染问题,实现经济社会的可持续发展。 二、作用 1. 促进经济发展:生物工程技术产业具有较高的技术含量和创新性,能够不断提高 产品的质量和性能,推动社会经济的快速发展。通过生物工程技术的应用,可以大幅提高 农业生产的效益,推动农业现代化进程;同样,生物工程技术产业也能够促进医药、食品、能源等产业的升级和发展,为国家经济增长提供动力。 2. 提高资源利用效率:生物工程技术产业能够利用生物资源进行研发和生产,通过 优化资源配置和加强资源循环利用,提高资源的利用效率。通过遗传改良和基因编辑等技

生物技术论文优秀6篇

生物技术论文优秀6篇 现代生物技术在医学中的应用论文篇一 摘要:当今的水处理技术中,生物处理法已成为水污染控制的主要方法,尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段。本文介绍了现代生物技术的内容与特点,着重综述了现代生物技术在 废水生物处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面的研究与应用状况, 在此基础上提出今后现代生物技术在水污染控制领域中的研究方向。 关键词:现代生物技术废水生物处理生物修复水处理剂 引言 随着工业的高速发展,水环境污染问题越来越严重地威胁着人类的生 存环境,制约着社会和经济的进一步发展。因此,水污染控制成为全世界 共同关注的问题。目前的水处理技术中,生物处理法已成为世界各国控制 水污染的主要手段,尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发 和应用的技术手段,主要应用于废水处理、生物修复以及微生物水处理剂 等方面。 1、现代生物技术的内容与特点 现代生物技术是指以DNA技术为先导,包括微生物工程、细胞工程、 酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技 术的统称[1,2]。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域,但它们之间又相互补充和衔接,形成一个完整的体系。 生物技术的特点大致有[3]:

①以生物为对象,不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的 利用; ②在常温、常压下进行,过程简单,可连续化操作,并可节约能源, 减少环境污染; ③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径; ④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题;⑤可定向地按人们的 需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。 2、现代生物技术在废水处理中的应用 废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转 移和转化,从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速,好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟,所以,这里只介绍固定 化等新兴技术。 2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新 技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理 工业废水和分解难生物降解的有机物质,一些具有特异性的优势菌种不断 得到改造或创造,将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等 进行固定化后,菌体密度提高,大大提高了处理效率,尤其是对难降解有 毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术,将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上,投加于“厌氧—好氧—生 物滤池”工艺流程中,处理印染废水,结果表明:出水色度极低,处理后 的水可回用[4]。

浅谈现代生物工程技术的特征和意义

浅谈现代生物工程技术的特征和意义 现代生物工程技术是一种结合了生物学、化学、物理学以及工程学等多个学科知识的新兴技术,它在生物科学领域的应用非常广泛,为人类社会带来了许多不可估量的影响。本文将从现代生物工程技术的特征和意义两个方面来进行探讨。 一、现代生物工程技术的特征 1. 跨学科性:生物工程技术的研究和应用涉及到生物学、化学、物理学、数学等多个学科领域,因此需要跨学科合作才能取得较好的效果。这种跨学科性不仅拓宽了科学研究的领域,也提高了科学研究的深度和广度。 2. 高度技术化:现代生物工程技术需要借助先进的科学仪器和技术手段,例如基因编辑技术、蛋白质工程技术等都需要高端仪器和大量技术支持。这种技术化特征使得生物工程技术的研究和应用更加精准和高效。 3. 应用性强:现代生物工程技术的最终目的是为了解决实际问题,例如生物医药、农业改良、环境保护等方面,因此其应用性非常强。通过生物工程技术,人们可以研发新药、改良作物、解决环境污染等诸多问题。 4. 伦理道德性:生物工程技术的研究和应用需要面对一系列伦理和道德问题,例如基因编辑技术的伦理问题、克隆技术的道德问题等。现代生物工程技术需要更加谨慎和理性的对待。 1. 促进医学进步:生物工程技术在医学领域的应用非常广泛,例如基因编辑技术可以用于治疗遗传性疾病、研发新药等。通过生物工程技术,人们可以更好地了解疾病的发病机制,因此可以更好地预防和治疗疾病。 2. 促进农业发展:生物工程技术对农业也有重要的意义,例如转基因技术可以用于改良农作物的抗病虫性、提高产量等。通过生物工程技术,人们可以更好地解决粮食安全和农产品质量安全等问题。 3. 保护环境:生物工程技术在环境保护方面也有重要意义,例如生物降解技术可以用于降解有机废弃物、污染物等。通过生物工程技术,人们可以更好地保护生态环境,促进可持续发展。 4. 探索生命奥秘:生命科学一直是人类探索的重要课题,生物工程技术的发展为人们提供了更多探索生命奥秘的途径。例如基因编辑技术可以帮助人们更好地了解基因的功能和调控机制。 5. 推动经济增长:生物工程技术的发展也为经济增长提供了新的动力,例如生物医药产业、农业生物技术产业等都成为了经济增长的新引擎。

关于生物技术产业的特征及作用

关于生物技术产业的特征及作用 摘要:生物技术产业属于高技术、高投入、高风险和高回报的行业,因其前期投入大、科技含量高、生产工艺复杂、质量要求严格、受国家扶持,所以进入壁垒高、垄断性强、利润丰厚,蕴藏着巨大的经济潜能。生物技术产业的作用是:改善医疗卫生水平;解决粮食短缺问题;对传统工业的改造;加快改变能源格局。 关键词:生物技术产业;科技革命;新型工业化 当今世界,科学技术突飞猛进,伴随着信息革命方兴未艾的浪潮,以生命科学和生物技术为基础的生物技术经济已经展示出了不可估量的前景。近年来,随着生命科学和生物技术领域的一系列重大突破,世界范围内正在孕育新的一场具有划时代意义的生物科技革命和生物产业革命。2000年6月27日人类基因组序列“工作框架图谱”的完成,被称为继原子弹、人类登月之后人类科技历史上第三个里程碑。因而,生物技术将对人类生活的各个方面产生深远影响。 一、生物技术产业的特征 1.大机会。生物技术产业属于高技术、高投入、高风险和高回报的行业,因其前期投入大、科技含量高、生产工艺复杂、质量要求严格、受国家扶持,所以进入壁垒高、垄断性强、利润丰厚,蕴藏着巨大的经济潜能。2002年,世界生物技术市场销售额在1 000亿美元以上。据资料显示,全球每10个成功的高科技企业中就有4个与生物技术有关。 2.大市场。新旧传染病的出现和复发以及各种危及人类生存的非传染性疾病为生物技术产业提供了无限商机;全球人口大,而且不断增长,使生物技术产业拥有了长期永久性的市场;众多投资者之所以对生物医药行业趋之若鹜,主要原因是看中其高回报特点。如在财富500强企业中,虽然制药公司在销售规模等方面无法与汽车、电子等行业相提并论,但是在盈利能力例如主营业务利润率、净资产回报率的评比中却名列前茅。 3.高技术。这主要表现在其高知识层次的人才和高新的技术手段。生物技术是一种知识密集、技术含量高、多学科高度综合互相渗透的新兴产业。生物技术的应用扩大了疑难病症的研究领域,可以使原先威胁人类生命健康的重大疾病得以有效控制。 4.高投入。生物技术是一个投入相当大的产业,投资主要用于新产品的研究开发及厂房的建设和设备仪器的配置方面。目前国外研究开发一个新的生物技术项目的平均费用在1亿―3亿美元左右,并随项目开发难度的增加而增加。一些大型生物技术公司的研究开发费用占销售额的比率超过了40%。显然,雄厚的资金是生物技术产品开发成功的必要保障。 5.长周期。生物技术项目从开始研制到最终转化为产品要经过很多环节:试验室研究阶段、中试生产阶段、临床试验阶段、规模化生产阶段、市场商品化阶段以及监督生物产业的每个环节都有严格复杂的审批程序,而且产品培养和市场开发较难,所以开发一种新产品周期较长,一般需要8―15年,甚至15年以上的时间。 6.高风险。生物技术产品的开发孕育着较大的不确定风险。新产品的投资从项

生物技术产业的特征

生物技术产业的特征 生物技术产业是一个兼具技术和商业特点的兴起中产业。该产业 以利用生物学、生物化学、生物信息学等高科技手段生产、开发和销 售相关产品和服务为主要目标。在当今急速发展的商业市场中,生物 技术成为研究和创造新产品、新药物和新服务的关键之一。 1. 高度发达的基础科学:生物技术产业的发展依赖于基础生物 科学的支持和推动。生物学的深入发展为生物技术的进一步研究和应 用提供了坚实的基础。 2. 高度的技术创新能力:生物技术产业的独一无二的特点是技 术创新能力,创新是推动该产业发展的驱动力。生物技术产业在高新 技术领域持续保持着前沿地位,不断推出新产品和服务。 3. 产品研发周期长:生物技术产业的产品研发周期往往需要几 年或十年的时间。研究人员需要做出准确的生物实验和严格的客观研究,以确定产品的安全性和有效性。因此,在将生产出来销售之前, 必须进行深入的研究和反复的验证。 4. 进入壁垒高:生物技术产业在技术上和资本方面的门槛高, 有削弱中小企业竞争力的趋势,更有利于大型生物技术企业的垄断发展。同时在生物技术产品的推广过程中,需要经过适当的法律、监管、政府批准等诸多环节。 5. 生物技术在医疗保健、农业、食品和环境等多个领域都有广 泛的应用。例如,在医药领域,该产业生产的创新性药品具有治愈效果,如细胞因子等,此外,还有生物材料、生物制剂等产品。 生物技术产业的发展具有很高的技术创新性和科技视野,尤其是 在应用和开发方面。人们对于该产业的发展趋势和角色作用也给予了 越来越多的关注。然而,在推动产业发展的同时,也需要密切关注技 术的安全性和边界问题。总之,生物技术产业的不断发展将推动科技 创新的步伐,为人类创造更多的经济效益和社会价值。

现代生命科学的发展趋势与特点简析

现代生命科学的发展趋势与特点简析 一、信息技术是走到了顶峰还是在孕育新突破? 在过去近半个世纪里,信息技术和信息产业对其他产业的渗透和带动,超出了几乎所 有人的预想。但近两年来,大量信息类公司纷纷倒闭或陷入困境,信息产业增长速度急速 下滑,又使人怀疑信息革命的高潮是否已经过去。冷静地分析,目前信息产业走入困境, 主要是由于过度炒作以及股市泡沫破灭后投资者出现信心危机所致。就信息技术本身而言,现在还远未达到顶峰,而且正孕育着新的突破。 一就是集成电路等微电子技术正在孕育出代莱突破。 二是计算机技术向多极化方向发展。 三就是通信技术与网络技术相互融合,形成了为无线保真技术为基础的无线联网。它 可以通过便携式电脑或其他运算器件随时随地高速联网而无须电缆,从而并使个人具有网 络通信能力。 二、生物技术是否正在酝酿新的主导产业? 在农业转基因生物技术方面,利用转基因技术,转基因谷物、大豆、杂交水稻等抗御、抗病高产作物以及转基因动物等不断培育顺利,就是对传统农业的关键性技术革命。在 医药生物技术方面,基因克隆、细胞克隆、个体水平克隆等无性繁殖技术发展快速;基于 器官复原和移殖的干细胞克隆研究获得积极主动进展,为人类同时实现从化疗疾病至防治 疾病的历史性转型打下了坚实基础。 在生物芯片方面,dna芯片成为生物技术与微电子技术相结合的产物,它的应用将大 大提高疾病的检测准确度和效率,为更快地发现一些疑难疾病带来希望。被称为“生命 天书”的人类基因结构图绘制计划已经完成。没有人怀疑,在各国大量投资生命科学和生 物技术之后,在生命科学中的疑惑被一个个破译和解答之后,将会形成一个巨大而充满活 力的生物产业,并对环境、农业等产业的发展带来巨大影响。 三、能源技术为什么再次高涨? 进入新世纪,能源问题研究又在全球范围升温。有学者认为,21世纪人类面临的各种科学问题大多与能源有关。能源技术的发展有四个重点方向: 一就是化石能源,其核心之一就是洁净煤问题; 二是太阳能与风能、生物质能,它们被称为三大可再生洁净能源; 三就是电动汽车,着力研发污染很少、发展潜力非常大的燃料电池;四就是核聚变, 从长远来看,核能将就是继在石油、煤和天然气之后的主要能源,核聚变将就是核能利用 的一个关键方向。能源问题的研究将更加著重环境问题。

生物工程技术的基本特征及应用趋势

生物工程技术的基本特征及应用趋势 一、生物工程技术的基本特征 生物工程技术也称生物工程,它是在分子生物学基础上建立的、为创建新的生物类型或新生物机能的实用技术,是现代生物科学和工程技术相结合的产物。具体而言,生物工程技术包括转基因植物、动物生物工程技术、农作物的分子育种技术、纳米生物工程技术、重要疾病的生物治疗等;基因操作技术包括人类功能基因组研究、重要动植物功能基因组研究等;生物信息技术包括生物信息的获取与开发、加工与利用,以及结构基因组和蛋白质组学研究、药物筛选、小分子药物设计等;创新药物和产业化开发上,将重点建立完善的药物筛选体系、研制重要药物品种、实验室建设、药物制剂技术等。生物工程技术有五个方面的特征: 1.大科学工程研究方式的出现。20世纪八十年代中期开始的基因组的研究,使得生物工程技术的研究从作坊式转而进入了大科学的运作方式。基因组研究以人类基因组为代表,其研究对象是一个非常复杂的系统,要在整体上破译遗传信息,不可能用以前零敲碎打的方式,而是采用了其他学科的一些运作方式,包括大规模、高通量、信息化的工业运作方式。由于人类基因组计划对产业的巨大带动作用,引起实业界浓厚的投资兴趣,投资量逐年递增。 2.精细分析和广阔综合的统一。生物工程技术在分子、细胞、组织、器官、整体乃至群体的多层次、全方位研究,以及生物工程技术与数学、物理学、化学、信息科学的前所未有的整合,使得很多生命系统复杂问题的解决出现了可能。 3.科学进步和技术革命互为因果。生物工程技术的每一次突破,都与技术革命相关,科学与技术之间的界限也是越来越模糊了。 4.基础与应用的结合。生物工程技术与医学、农学有着不可分割的联系,是这些应用学科的基础,也能从应用学科中获取基础研究的源头活水。很多重大社会需求的问题会构成揭示自然规律的一些重大科学工程的出发点,如对艾滋病、肿瘤、人口控制、抗病虫植物等方面的研究。 5.产业化的速度大大加快。各种生物工程技术的发展,使得生物工程技术基础研究到实现产业化的距离较之以往大大缩短。 二、生物工程技术的应用 生物工程技术作为21世纪高新技术的核心,对人类解决面临的食物、资源、健康、环境等重大问题将发挥越来越大的作用。大力发展生物工程技术及其产业已成为世界各国经济发展的战略重点。近十几年是世界生物工程技术迅速发展时期,无论在基础研究方面还是在应用开发方面,都取得了令人瞩目的成就,生物工程技术的研究成果越来越广泛地应用于农业、医药、轻工食品、海洋开发及环境保护等多个领域。生物工程技术将是21世纪的主导技术之一,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.农业生物工程技术。近几年来,国际农业生物工程技术发展之快,对农业产业结构的改善和产量增加的作用之大,已引起世界各国政府和科学家的高度重视。农业生物工程技术领域中研究最活跃的是应用转基因技术,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。 2.海洋生物工程技术。海洋生物学与生物工程技术相结合,产生了海洋生物工程技术这一新的领域。海洋生物工程技术作为加速开发利用海洋生物资源、改良海洋生物品种、提高海产养殖业产量和质量、获取有特殊药用和保健价值的生物活性物质的新途径,越来越受到人们的重视,许多国家已将海洋生物工程技术作为21世纪发展战略的重要组成部分。 3.轻工、食品生物工程技术。轻工、食品行业是生物工程技术应用的重要领域之一,主要体现在以下三个方面:一是利用生物工程技术进行农副原料加工直接制成商品,如发酵制品、

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