21世纪生物技术发展带来的机遇与挑战(精)
双刃剑——生物技术的利弊
双刃剑——生物技术的利弊随着现代科技的发展，生物技术在许多领域得到了广泛的应用，包括医药、农业、环境保护等等。
生物技术的应用带来了许多好处，比如可以提高食品的品质和产量，缓解人口压力；可以治疗一些难以治愈的疾病，挽救人类生命；可以减少化学农药的使用，改善环境等等。
然而，随之而来的是生物技术可能带来的风险和危害，比如基因突变导致的疾病，基因污染导致的生物多样性的减少等等。
在这篇文章中，我们将探讨生物技术的利弊，看看它对我们的未来会产生怎样的影响。
一、生物技术的利益1. 提高食品产量和品质生物技术的应用可以帮助我们改善农业生产。
通过基因改良，我们可以提高植物的抗病性和耐旱性。
这不仅可以减少农药和化肥的使用，还可以提高作物产量。
同时，基因改良还可以改善食品的品质和口感，比如使蔬菜更加营养、口感更好，肉类更加健康。
2. 治疗疾病，挽救生命生物技术可以帮助我们治疗一些难以治愈的疾病。
通过生物制药，我们可以生产出大量的药品，用于治疗疾病。
同时，生物技术还可以帮助我们提高药物的效果，减少不良反应的发生。
基因治疗则更是可以直接改变人体的基因组，从而治疗一些难以根治的疾病。
这些技术的应用可以挽救数以百万计的生命。
3. 保护环境生物技术可以减少化学农药的使用，降低环境的污染程度。
同时，通过生物降解技术，我们可以将有害物质转化为无害物质，有效地保护环境。
生物技术还可以用于处理污水、廉价生产生物燃料等，从而实现可持续发展。
二、生物技术的危害1. 基因污染基因污染是指外源基因进入到自然界中，从而破坏了生态系统的平衡。
基因污染的产生可以由不适当的转基因作物种植、地下水污染和贸易等多种途径引起。
如果基因污染越来越普遍，就会导致生物多样性的减少和生态系统的崩溃。
因此，在应用生物技术时，需要采取严格的措施来遏制基因污染的发生。
2. 基因突变基因突变是指原有的基因因为外界因素而发生改变，从而导致其编码蛋白质的结构和功能发生变化。
基因突变可以导致一些疾病的发生，比如血友病、先天性耳聋等等。
生物工程技术的优势与挑战
生物工程技术的优势与挑战生物工程技术是一门将生物学、化学、计算机科学和工程学等多个学科结合的综合性学科，通过运用工程学原理和方法来解决生物学问题。
生物工程技术在农业、医药、环境保护等领域都有广泛的应用。
本文将探讨生物工程技术的优势和挑战。
一、优势1. 提高农业产量生物工程技术可以改良农作物的基因，使其具备抗病虫害、适应恶劣环境和提高产量的能力。
通过转基因技术，农作物的抗病性和抗逆性得到了改善，农业产量得到了显著提升，为解决全球粮食安全问题提供了可行的途径。
2. 创新医疗手段生物工程技术在医药领域的应用促进了药物研发和治疗手段的创新。
通过基因工程技术，可以制备人类需要的重组蛋白，如胰岛素和生长激素等，为疾病的治疗提供了新的途径。
同时，基因编辑技术的发展也为遗传性疾病的治疗带来了新的希望。
3. 保护环境生物工程技术可以应用于环境保护领域，通过利用微生物降解有害物质、修复受污染的土壤和水体等手段，减轻环境污染的程度。
此外，利用基因工程技术培育出高效的生物农药和生物饵料，可以替代传统的化学农药和化肥，减少对环境的污染。
二、挑战1. 道德伦理问题生物工程技术的应用涉及到伦理和道德问题。
比如转基因作物的上市引发了关于食品安全和生态风险的争议，基因编辑技术的应用引发了关于人类基因改造和优生优育的讨论。
在推动生物工程技术发展的同时，必须加强伦理和道德的监管，确保技术的应用符合公众的期望和利益。
2. 跨学科合作困难生物工程技术的发展需要不同学科的专家共同参与，但跨学科的合作常常面临着各学科之间的沟通和理解困难。
不同学科的专业术语和研究思路的差异，可能导致合作效果不佳。
为了克服这一挑战，需要建立跨学科研究团队，加强沟通与交流，共同解决问题。
3. 安全风险与风险管控生物工程技术的应用必须注意安全问题。
转基因作物的引入可能带来不可预见的生态风险，基因编辑技术的滥用可能导致人类基因污染。
在推动技术创新的同时，必须加强风险评估和风险管控，确保技术的应用不会对人类和生态环境造成潜在的危害。
生物科技行业的机遇与挑战
生物科技行业的机遇与挑战近年来，随着科学技术的飞速发展和人类对健康需求的不断增长，生物科技行业迎来了前所未有的机遇。
然而，伴随着机遇而来的也是一系列的挑战。
本文将探讨生物科技行业所面临的机遇与挑战，并分析其对行业发展的影响。
一、机遇1. 科技创新推动行业发展生物科技行业依托于科技创新，通过不断研发和应用最新的科学技术，为人类提供了更多的健康解决方案。
例如，基因编辑技术的突破使得基因治疗成为可能，对于某些遗传性疾病的防治具有重要意义。
此外，生物医药领域的创新也为疾病的诊断和治疗带来了革命性的变化，为行业发展带来了巨大的机遇。
2. 市场需求促进行业蓬勃发展随着人们对健康意识的提高和生活水平的不断提升，对医疗保健产品和服务的需求也在快速增长。
生物科技行业凭借其在医药、农业、环保等领域的应用，能够有效地满足市场需求，为行业的蓬勃发展提供了广阔的空间。
例如，基于生物科技的健康产品和保健服务已经成为人们追求健康生活的重要选择。
3. 政策和资金支持助推行业创新生物科技作为战略性新兴产业，受到政府的高度重视，各类支持政策和资金不断涌入，为行业的创新和发展提供了强有力的支持。
政府的政策导向和资金支持不仅能够帮助企业降低研发成本，还能够加速科技成果的转化和市场应用，进一步推动生物科技行业的发展。
二、挑战1. 技术突破和应用环境不确定性尽管生物科技行业取得了许多重要的技术突破，但相关技术的应用环境却面临着不确定性。
例如，基因编辑技术的应用还面临着伦理和法律等多重挑战，其安全性和可行性亟待解决。
同时，生物科技产品的研发和上市周期较长，市场风险较高。
因此，科技突破和应用环境的不确定性是生物科技行业发展的一大挑战。
2. 资金和人才供给不足生物科技行业的发展需要大量的资金支持和高素质的人才队伍。
然而，在当前的发展阶段，投资者对于生物科技行业的认可度仍有待提高，投资资金相对有限。
同时，高需求的人才市场也导致人才供给面临一定的压力。
生物科技行业的挑战和改进计划
生物科技行业的挑战和改进计划一、引言生物科技行业是一个充满活力和机遇的领域，但同时也面临着许多挑战。
本文将探讨当前生物科技行业面临的主要挑战，并提出改进计划以应对这些挑战。
二、市场竞争加剧随着生物科技行业的快速发展，市场竞争变得越来越激烈。
许多公司涌入该领域，推出各种新产品和服务。
这导致了市场供应过剩和价格竞争加剧，对企业经营带来了巨大压力。
为了应对这一挑战，我们要采取以下措施：1. 加强研发能力：提高研发水平，加大新产品开发的投入，并关注创新技术的引入。
2. 打造核心竞争力：寻找自身优势并注重培育核心竞争力，在市场中建立品牌知名度和声誉。
3. 做好市场定位：准确把握目标客户及其需求，进行精准定位，并开展有针对性的市场推广活动。
三、法规和伦理约束生物科技在取得巨大成就的同时，也引发了许多道德和伦理方面的问题。
例如，基因编辑技术可能滥用导致人类基因组的不可逆改变，而克隆技术可能带来严重的伦理争议。
为应对这一挑战，需要采取以下措施：1. 加强监管：建立严格的法规和监管机制，保障生物科技行业的安全和道德。
2. 国际合作：加强国际间的合作与沟通，共同制定相关准则和原则，并推动其落地实施。
3. 遵守伦理标准：企业要自觉遵守伦理原则，在产品研发和使用过程中秉持高度责任感。
四、科技进步速度快科技进步是推动生物科技行业发展的主要驱动力。
然而，由于科技进步的速度非常快，企业们需要不断更新知识并学习新技术，以保持竞争优势。
针对这一挑战，我们可以采取以下措施：1. 不断学习：建立学习型组织文化，并为员工提供持续学习和发展的机会。
2. 与研究机构合作：与高等院校和科研机构建立紧密的合作关系，获取最新的科技信息并进行技术交流。
3. 人才培养：加大对员工的培训投入，提高他们的专业知识和技能水平。
五、数据安全风险生物科技行业涉及大量敏感、个人化的数据，这些数据需要严格保护以防止泄露或擅自使用。
由于网络攻击和数据泄露等威胁日益增多，数据安全已成为当前面临的挑战之一。
生物技术行业的机遇与挑战
生物技术行业的机遇与挑战生物技术行业近年来迅速发展，为人类带来了许多机遇与挑战。
随着科技的进步和人们对健康与环境的关注不断增加，生物技术在医药、农业和环境保护等领域发挥着越来越重要的作用。
然而，随之而来的是一系列的挑战，包括伦理道德问题、知识产权保护以及公众理解和接受等方面。
一、医药领域的机遇与挑战生物技术在医药领域的机遇不言而喻。
基因工程、细胞培养和蛋白质工程等技术的应用，已经使得许多难以治疗的疾病有望得到根治。
例如，生物技术可以通过基因编辑技术修复人体基因中的缺陷，治愈一些遗传性疾病。
同时，生物技术还可以生产出各种生物药物，如单克隆抗体和重组蛋白，用于治疗癌症和其他难以治疗的疾病。
然而，生物技术在医药领域也面临着挑战。
首先，伦理道德问题是一个重要的挑战。
例如，基因编辑技术的应用可能引发一系列伦理争议，如基因的乱用或滥用，导致不可预测的后果。
其次，生物技术的发展也引发了知识产权保护的问题。
许多生物技术公司在研发新药物或治疗方法时，需要投入巨大的资金和时间，但一旦获得成功，却面临着知识产权保护的问题。
这往往导致创新者与仿制者之间的纠纷，妨碍了生物技术的进一步发展。
二、农业领域的机遇与挑战在农业领域，生物技术同样带来了许多机遇。
转基因作物的广泛种植，可以提高作物的产量和抗性，保障粮食安全。
此外，通过基因编辑技术，可以使作物具有特殊的性状，如抗虫性、耐旱性和耐盐性，适应各种恶劣环境条件。
这些技术的应用，不仅可以解决全球食品短缺问题，还有助于减少对化学农药和化肥的依赖，提高生态环境质量。
然而，生物技术在农业领域也面临挑战。
公众对转基因作物的安全性存在质疑，这导致转基因作物的种植受到很大的限制。
此外，转基因作物的推广也可能导致生态系统的失衡，威胁生物多样性。
农业生物技术的研发还需要解决生物材料的特殊性和可持续发展的问题，以实现真正的农业革命。
三、环境保护领域的机遇与挑战生物技术在环境保护领域同样有着巨大的机遇。
生物技术可持续发展的挑战与机遇
生物技术可持续发展的挑战与机遇生物技术是近年来发展迅猛的领域，其在医药、环保、农业等各个领域中都有着广泛的应用。
然而，随着生物技术的不断发展，人们也逐渐意识到了其带来的挑战和机遇。
一、生物技术的挑战1.1 伦理和安全问题生物技术在应用中常涉及到基因编辑、克隆、人工合成等操作，这些操作可能会带来伦理和安全问题。
例如基因编辑技术可能会导致不可逆的基因突变，克隆技术可能会导致人类生物多样性的减少。
因此，保障生物技术的伦理和安全问题是保障其可持续发展的重要前提。
1.2 知识产权和市场准入问题生物技术的开发涉及到大量的研究和投入，在研究过程中的知识产权问题也随之而来。
同时，一些国家和地区在市场准入方面的要求也可能会阻碍生物技术的发展。
因此，解决生物技术的知识产权和市场准入问题也是保障其可持续发展的重要环节。
1.3 可持续发展问题生物技术的应用往往涉及到生态环境的影响。
例如，转基因农作物的种植可能会影响到周围的生态系统。
因此，保障生物技术的可持续发展也是非常重要的。
二、生物技术的机遇2.1 医疗领域的发展生物技术在医疗领域的应用已经取得了很多的突破，例如基因治疗、免疫治疗、细胞治疗等技术的应用，都带来了非常重要的治疗成果。
同时，生物技术也能够为个体化医疗和精准医疗发展提供支持。
2.2 环保领域的应用生物技术在环保领域的应用也非常重要。
例如，生物降解技术可以解决一些垃圾和废弃物的问题，同时也能够减少因为垃圾和废弃物对环境造成的污染。
此外，生物技术还可以应用在污水处理、土壤修复等方面。
2.3 农业领域的发展生物技术在农业领域的应用也非常重要。
例如，转基因农作物可以提高作物的抗病性、耐旱性、产量等方面的性能，从而为农作物的生产提供支持。
同时，生物技术还可以用来培育新的养殖、种植品种，以及改良作物的性能和品质。
三、可持续发展的保障3.1 加强法规体系建设加强法规体系建设是保障生物技术可持续发展的重要途径之一。
制定相关的法规和管理规范，对生物技术的研究、开发、应用等方面进行管理和监督，从而确保生物技术的安全和可持续发展。
生物技术新药研发的挑战与机遇
生物技术新药研发的挑战与机遇随着科技的不断进步，生物技术在医药领域的应用也越来越广泛。
生物技术新药的研发，不仅拥有广阔的市场前景，也将深刻影响医药行业的未来发展。
然而，生物技术新药的研发过程中潜藏的挑战也不容小觑。
本文将探讨生物技术新药研发所面临的挑战以及相应的机遇。
一、挑战（一）技术难度生物技术新药的研发面临的第一大挑战就是技术难度。
相比于传统的化学合成药物，生物技术新药的研发更加复杂。
首先，生物技术新药的活性成分往往是蛋白质、抗体等大分子，在研发和制造过程中要面对的技术问题相对较多。
这些大分子的制备、纯化和稳定性都比小分子药物复杂得多，需要借助更为精密的技术手段来完成。
其次，生物技术新药研发过程中，常常涉及到复杂的细胞工程、基因工程技术以及高通量筛选技术等多个领域的交叉，这就要求研发团队具备相对高的综合素养和技术实力。
因此，技术创新和人才储备是研发生物技术新药必不可少的要素之一。
（二）研发周期长、研发成本高相比于传统的化学合成药物，生物技术新药的研发周期更长、研发成本更高。
这主要是由于生物技术新药的研发过程相对较为复杂，需要进行多个阶段的研究。
一般来说，研发流程包括前期的基础研究、中期的临床试验和后期的生产和销售，整个研发周期可能需要数年或者更长时间。
同时，生物技术新药的研发成本也相对较高，这包括研发团队的薪资、实验设备的投资、临床试验的费用等。
因此，对于研发生物技术新药的企业来说，足够的资金支持和投入长期布局是至关重要的。
（三）法规和市场监管的不确定性生物技术新药的研发过程中，法规和市场监管的不确定性也是一个重要挑战。
相比于传统的化学合成药物，生物技术新药往往包含较为复杂的成分和机制，治疗效果和安全性的评价标准也更为严格。
因此，生物技术新药需要严格遵守相关法规和道德标准的规定，同时还需要受到市场和消费者的广泛认可和信任。
遵守法规和道德标准，保障临床试验安全和数据准确性、准确地评估疗效和安全性以及及时反馈的合理要求，对于生物技术新药在未来市场中的生存和发展非常重要。
生物科技行业的机遇与挑战
生物科技行业的机遇与挑战随着科技的不断进步，生物科技行业正迅速崛起，并为全球经济发展和人类生活水平提供了巨大的机遇。
然而，这个新兴行业也面临着一些挑战。
本文将就生物科技行业在机遇和挑战方面展开论述。
一、机遇1.创新与发展生物科技行业凭借着其独特的技术和创新理念，为人类生活带来了许多机遇。
生物工程、基因编辑和人工智能等领域的发展，为治疗疾病和改善人类健康做出了重要贡献。
例如，通过基因编辑技术，科学家们已经实现了对一些遗传病的治愈，而且还有望在未来几年内实现更多的突破。
同时，生物科技还为农业、能源和环保等领域提供了一系列新的解决方案，为社会可持续发展创造了更多可能性。
2.经济增长与就业机会生物科技行业被认为是新一轮科技革命的引领者之一，其发展将带来巨大的经济增长和就业机会。
由于在全球范围内的投资持续增加，生物科技企业得以快速扩张，并吸引了全球性的人才。
根据统计数据显示，生物科技行业的年增长率远高于其他传统行业，预计在未来几十年内将继续保持高速增长。
这将为社会创造更多的就业机会，吸引更多年轻人投身于这个充满活力的行业。
3.解决全球性问题随着全球人口的不断增长和资源的有限性，生物科技行业也提供了解决全球性问题的机遇。
例如，生物技术在改善粮食生产效率和质量方面发挥了重要作用，有助于解决全球的粮食安全问题。
此外，生物技术还能提供更环保和可持续的能源转换方式，减少对化石能源的依赖，帮助人类应对气候变化等重大挑战。
二、挑战1.伦理和法律问题生物科技行业的发展不可避免地引发了一系列伦理和法律问题。
例如，基因编辑技术引发了对人类基因改造和设计婴儿的争议，如何在道德和法律框架下进行规范成为了一个关键的挑战。
此外，生物科技行业涉及到生物安全和知识产权等法律问题，需要建立合理的制度来保护公共利益和创新。
2.风险管理生物科技行业在研发和生产过程中面临着一定的风险。
生物制品的研发和上市周期长，研发成本高，同时还存在着技术失控和安全隐患等风险。
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2.1.1 转基因技术
何为转基因 ? “转基因”是指将外源性基因转移到某种特 定生物体中，使其生物性状或机能发生部分 改变。 例如，将细菌体内的抗虫基因转入棉花，使 棉花可以抵抗害虫的危害。将鱼体内的抗冻 基因转入西红柿使其可抵御寒冷；
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优
点
具有目的性、严谨性。 可有计划、有目的、严格准确人工构建 高产微生物菌株。 使之成为生产，如胰岛素、干扰素、生 长素、抗体等人们所需要的产品；
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2、21世纪生物技术研究进展
2.1 现代生物技术与农业发展 2.2 工业现代生物技术与医学研 究
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2.1 生物技术与农业发展
生物技术在提高农作物的抗性和改良品质 方面也发挥了重要作用，
8
目标及改进措施 目标：最大限度地提高效率 措施：改进上游处理过程、生物反应器的 设计和下游纯化过程的相关技术，使发酵 过程的监测、生物反应体系的检测技术和 有效地大量培养微生物的技术和相关仪器 方面都取得重要进展。
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难
点
生物转化环节的优化
原因：通常用于大规模生产的培养条件往往 不是自然条件下微生物的最佳生长条件。 对策：通过化学突变、化学诱变或紫外线照 射诱变来改良菌种，提高产量，获得了较大 的成功，如多种抗生素的大量生产。
基因工程 细胞工程 酶（蛋白质）工程 发酵工程
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基因工程 又称DNA重组技术，是指通过对DNA分子 的操作来创造对人类有用的生物或产品。 换句话说是指科学家利用DNA重组技术改 变或重组基因，将它们转化到不同的生物体内， 从而创造出新的生物类型。
基因工程是现代生物技术的基础。
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作物转入的外源基因的类型及方法 类型：转基因作物涉及的遗传改良性状主 要包括：抗除草剂基因占总面积的71%， 抗虫基因占28%，抗病毒基因占1%。 方法：农杆菌介导法、基因枪。
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中国的转基因作物
中国正在研发的转基因作物和林木有47种， 特别是在转基因抗虫棉、转基因水稻等领 域的研究成果已居世界前列， 2002年，我国转基因作物种植面积突破210 万公顷。
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局限性 提高产量的幅度非常有限：突变菌株中某一 组分的大量合成影响了其他代谢产物的合成， 进而影响微生物在发酵过程中的生长； 传统诱变过程繁琐、耗时长、费用高、筛选 和检测的克隆数量大； 只能提高一种代谢产物的产量
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根本出路
现代生物技术：DNA重组技术
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1.3 现代生物技术
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生物技术的分支（按领域分）
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转基因作物的分布
现在， 有16个国家种植转基因作物， 美国、阿根廷、加拿大、中国的转基因作 物占了全球总数的99%。 美国保持着绝对优势地位。目前美国国 内74%的大豆、75%的棉花和30%的玉米都 是转基因品种。 在美国市场上有4 000多种食品含有转 基因成分，占整个零售食品的60%以上。
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1997年全球转基因作物种植面积1100万公 顷， 1998年就达到3000万公顷， 2002年，达到5870万公顷， “在7年的时间里，全球被转基因作物覆盖 的面积增加了34倍”，
21Βιβλιοθήκη 2.2.2 转基因植物转基因作物的种类及种植面积 目前全球已拥有120多种转基因植物，其中 转基因大豆、棉花、玉米、油菜、西红柿等51种 转基因作物已开始商品化生产。 在所有转基因作物中，转基因的大豆、玉米、棉 花和油菜的种植面积占99%以上。 全球种得最多的转基因作物是大豆，占全球大豆 总种植面积的62%，接下来是玉米 （21%）和棉 花（12%）。 种植转基因作物所带来的总价值估计为42.5亿美 元，而在前一年则为38亿美元。
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1.2 传统生物技术
7
步
骤
传统生物技术主要是通过微生物初级发酵来生产 商品，一般包括3个重要步骤： (1)上游处理过程：对粗材料进行加工，作为微 生物的营养和能量来源。 (2)发酵和转化：发酵指目的微生物的大量生长， 发酵过程必须在一个大的生物反应器内进行( > 100L)，连续生产目的产品(抗生素、氨基酸、蛋 白质等）。 (3)下游处理过程：目的产物的纯化过程(既可从 细胞培养液中纯化,也可直接从细胞中纯化)。
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我国目前到底有多少转基因食品？
已经超过2000万吨。 目前我国极少生产粮食、油料作物等转基因食品。 我国的转基因食品基本上都是进口的。排在前三位的 是：大豆、玉米、油菜。 我国去年进口大豆1500万吨，与国内自产的非转基因 大豆数量相当。目前我国进口大豆主要用做加工原料， 生产豆油、豆腐、豆奶等制品。
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转基因技术的发展史
1982年，将大鼠生长激素重组基因导入小鼠受 精原核内，获得了人类历史上第一个转基因动 物——转基因“超级鼠”，比一般的小白鼠大 一倍。 1983年，世界上第一例转基因植物（一种含有 抗生素药类抗体的烟草）在美国成功培植。 1994年，孟山都(Monsanto)公司下属Calgene公 司研制的延熟保鲜转基因番茄是第一个转基因 食品。
4
生物技术：1917年匈牙利人Karl Ereky提出，其含义为 “用甜菜作为饲料进行大规模养猪时，即利用生物将原材 料转变为产品”。
酿酒和制醋在中国有数千年的历史。
19世纪用酵母进行大规模发酵生产乳酸、酒精、面包酵母、 柠檬酸和蛋白酶等初级代谢产物。巴斯德的发酵科学理论。
5
1928年，Flemming爵士发现青霉素，为 抗生素生产开创了先河。 1940年后，抗生素工业成为生物技术产业的 支柱。 1960年后，酶制剂 现代生物技术的核心是DNA重组技术
21世纪生物技术发展带来 的机遇与挑战
吴兴泉 博士
1
主要内容
1、生物技术及其发展历程。 2、21世纪生物技术研究进展 3、机遇与挑战并存
2
1、生物技术及其发展历程
3
1.1、生物技术与生物工程
生物技术(Biotechnology)：又称生物工程。 是以生命科学为基础，利用生物体系和 工程原理生产生物制品和创造新物种的 综合性科学技术。 （农业大词典，1998）