生物基聚苯乳酸新材料及其单体制备的研究进展

生物基聚苯乳酸新材料及其单体制备的研究进展
生物基聚苯乳酸新材料及其单体制备的研究进展

第32卷第4期高校化学工程学报No.4 V ol.32 2018 年 8 月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities Aug. 2018文章编号:1003-9015(2018)04-0739-09

生物基聚苯乳酸新材料及其单体制备的研究进展

关今韬1, 贠军贤2, 关怡新1, 姚善泾1

(1. 浙江大学化学工程与生物工程学院, 浙江杭州 310027;

2. 浙江工业大学化学工程学院绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地, 浙江杭州 310032)

摘要:以可再生资源发酵制备的光学纯苯乳酸为单体合成的聚苯乳酸,是最新研究的一种芳香族生物基聚合物新材

料,具有优异的热稳定性、机械强度和紫外吸收性能,成为继聚乳酸材料之后的重要聚合物材料,在工业领域具有潜

在的广阔应用前景。高纯度苯乳酸单体的制备是聚苯乳酸工业化的关键。本文从聚苯乳酸的合成、苯乳酸单体的化学

与生物合成方法及下游分离纯化等方面,对其研究现状进行了综述。苯乳酸的化学合成法有多条明确的路线,但步骤

繁琐,反应条件苛刻,副产物多,尚不能工业化应用;生物合成法制备苯乳酸的反应条件温和,具有很好的可持续性;

用生物安全性优良的高产菌株进行生物转化及酶法合成,成为苯乳酸工业化发展的重要方向。但是,采用常规纯化方

法从生物发酵液或转化液中分离纯化得到苯乳酸时,尚存在处理量较小、工艺繁琐、反应条件苛刻等局限性;近几年

兴起的晶胶介质层析分离技术,可简化分离纯化步骤,其产物纯度高,过程简便,有望成为苯乳酸分离的新方法。

关键词:聚苯乳酸;苯乳酸;化学合成;生物合成;晶胶介质

中图分类号:TQ 921 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1003-9015.2018.04.001

Recent Advances in the Preparation of Bio-Based Poly (phenyllactic acid)

and Phenyllactic Acid Monomers

GUAN Jin-tao1,YUN Jun-xian2,GUAN Yi-xin1,YAO Shan-jing1

(1.College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China;

2. State Key Laboratory Breeding Base of Green Chemistry Synthesis Technology,

College of Chemical Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310032, China)

Abstract: Poly(phenyllactic acid) synthesized using optically pure phenyllactic acid (PLA) fermented from renewable resources is a new aromatic biopolymer with excellent thermostability, mechanical strength and ultraviolet-absorbing property. It is alternative to poly(lactic acid) with comparable high-performance and has great potential in industry. The preparation of PLA monomers is of great importance to the production of poly(phenyllactic acid). In this review, advances of poly(phenyllactic acid) preparation, monomer synthesis and downstream separation were summarized. Currently synthesis routes have disadvantages such as complex procedures, strict reaction conditions and multiple by-products, and the industrial application of these processes are difficult. Fermentation and bioconversion using effective strains generally happen under mild conditions, and enzymatic biotransformation is considered as an important direction for industrial production of PLA. However, conventional separation methods for PLA purification from crude fermentation broth or bioconversion feedstock have drawbacks including small volume, multiple steps and harsh reaction conditions. Cryogel chromatography has advantages of simple process and high purity, and is expected to be a potential method for PLA separation.

Key words: poly(phenyllactic acid); phenyllactic acid; chemical synthesis; biosynthesis; cryogel

收稿日期:2018-01-22;修订日期:2018-04-02。

基金项目:国家自然科学基金(21576240);浙江省自然科学基金(LZ14B060001,LY16B060011)

作者简介:关今韬(1990-),女,黑龙江齐齐哈尔人,浙江大学博士生。通讯联系人:关怡新,E-mail:guanyx@https://www.360docs.net/doc/e84110181.html,

生物技术心得体会

生物技术心得体会 生物技术实验心得体会 基因克隆技术是分子生物学的核心技术,其目的是获得 某一基因或DNA片段的大量拷贝,用于深入分析基因的结构 与功能,并可达到人为改造细胞以及物种遗传性状的目的。 本论文主要从以下几个方面来介绍基因克隆技术:目的基因 的获得、目的基因和载体的连接、重组分子的扩增和鉴定。 可概括为∶分、切、连、转、选。“分”是指分离制备 合格的待操作的DNA,包括作为运载体的DNA和欲克隆的目 “切”是指用序列特异的限制性内切酶切开载体DNA,的DNA; 或者切出目的基因;“连”是指用DNA连接酶将目的DNA同 载体DNA连接起来,形成重组的DNA分子;“转”是指通过 特殊的方法将重组的DNA分子送入宿主细胞中进行复制和扩 增;“选”则是从宿主群体中挑选出携带有重组DNA分子的 个体。基因克隆技术包括把来自不同生物的基因同有自主复 制能力的载体DNA在体外人工连接,构建成新的重组DNA, 然后送入受体生物中去表达,从而产生遗传物质和状态的转 移和重新组合。 一. 目的基因的获得 目的基因是指所要研究或应用的基因,也就是将要克隆 或表达的基因。获得目的基因是分子克隆过程中最重要的一 步。基因工程流程的第一步就是获得目的DNA片段,。所需

目的基因的来源, 不外乎是分离自然存在的基因或人工合成基因。常用的方法有PCR 法、化学合成法、cDNA法及建立基因文库的方法来筛选 PCR方法 PCR 是一种在体外快速扩增特定基因或DNA。聚合酶链式反应是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究,还可用于疾病的诊断或任何有DNA,RNA的地方。 化学合成法制备基因片段 采用DNA合成仪,对目的基因进行分段合成,然后进行连接,可以得到所需的目的基因。 二、重组质粒的构建 DNA体外重组是将目的基因在DNA连接酶作用下,连接到合适的载体DNA上,以便下一步转化之用。重组的DNA分子是在DNA连接酶的作用下,有Mg2 、ATP存在的连接缓冲系统中,将分别经酶切的载体分子与外源DNA分子进行连接。连接反应的温度在37℃时 有利于连接酶的活性。但是在这个温度下粘末端的氢键结合是不稳定的。因此采取折中的温度,即12~16℃,连接

微生物发酵培养基的优化方法

工业发酵进展

微生物发酵培养基的优化方法 对于微生物的生长及发酵,其培养基成份非常复杂,特别是有关微生物发酵的培养基,各营养物质和生长因子之间的配比,以及它们之间的相互作用是非常微妙的。面对特定的微生物,人们希望找到一种最适合其生长及发酵的培养基,在原来的基础上提高发酵产物的产量,以期达到生产最大发酵产物的目的。发酵培养基的优化在微生物产业化生产中举足轻重,是从实验室到工业生产的必要环节。能否设计出一个好的发酵培养基,是一个发酵产品工业化成功中非常重要的一步。以工业微生物为例,选育或构建一株优良菌株仅仅是一个开始,要使优良菌株的潜力充分发挥出来,还必须优化其发酵过程,以获得较高的产物浓度(便于下游处理),较高的底物转化率(降低原料成本)和较高的生产强度(缩短发酵周期)。设计发酵培养基时还应时刻把工 实验室最常用的优化方法是单次单因子法,这种方法是在假设因素间不存在交互作用的前提下,通过一次改变一个因素的水平而其他因素保持恒定水平,然后逐个因素进行考察的优化方法。但是由于考察的因素间经常存在交互作用,使得该方法并非总能获得最佳的优化条件。另外,当考察的因素较多时,需要太多的实验次数和较长的实验周期[3]。所以现在的培养基优化实验中一般不采用或不单独采用这种方法,而采用多因子试验。 2.多因子试验 多因子试验需要解决的两个问题: (1)哪些因子对响应具有最大(或最小)的效应,哪些因子间具有交互作用。 (2)感兴趣区域的因子组合情况,并对独立变量进行优化。

3.正交实验设计 正交实验设计是安排多因子的一种常用方法,通过合理的实验设计,可用少量的具有代表性的试验来代替全面试验,较快地取得实验结果。正交实验的实质就是选择适当的正交表,合理安排实验的分析实验结果的一种实验方法。具体可以分为下面四步: (1)根据问题的要求和客观的条件确定因子和水平,列出因子水平表; (2)根据因子和水平数选用合适的正交表,设计正交表头,并安排实验; (3)根据正交表给出的实验方案,进行实验; (4)对实验结果进行分析,选出较优的“试验”条件以及对结果有显著影响的因子。 正交试验设计注重如何科学合理地安排试验,可同时考虑几种因素,寻找最佳因 次 报道。CastroPML报道用此法设计20种培养基,做24次试验,把gamma干扰素的产量提高了45%。 6.部分因子设计法 部分因子设计法与P1ackett-Burman设计法一样是一种两水平的实验优化方法,能够用比全因子实验次数少得多的实验,从大量影响因子中筛选出重要的因子。根据实验数据拟合出一次多项式,并以此利用最陡爬坡法确定最大响应区域,以便利用响应面法进一步优化。部分因子设计法与Plaekett-Burman设计法相比实验次数稍多,如6因子的26-2部分因子设法需要进行20次实验,而Plackett-Burman设计法只需要7次实验。 7.响应面分析法

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

自由基

自由基 自由基是指能够独立存在的,含有一个或多个未成对电子的分子或分子的一部分。由于自由基中含有未成对电子,具有配对的倾向。因此大多数自由基都很活泼,具有高度的化学活性。自由基的配对反应过程,又会形成新的自由基。在正常情况下,人体内的自由基是处于不断产生与清除的动态平衡之中。自由基是机体有效的防御系统,如不能维持一定水平的自由基则会对机体的生命活动带来不利影响。但自由基产生过多或清除过慢,它通过攻击生命大分子物质及各种细胞,会造成机体在分子水平、细胞水平及组织器官水平的各种损伤,加速机体的衰老进程并诱发各种疾病。 自由基过量产生的原因 1、人体非正常代谢产物 2、有毒化学品接触 3、毒品、吸烟、酗酒 4、长时间的日晒 5、长期生活在富氧/缺氧环境 6、环境污染因素 7、过量运动 8、疾病 9、不健康的饮食习惯(营养过剩以及脂肪摄入过量)10、辐射污染11、心理因素 自由基对生命大分子的损害 ★由于自由基高度的活泼性与极强的氧化反应能力,能通过氧化作用来攻击其所遇到的任何分子,使机体内大分子物质产生过氧化变性,交联或断裂,从而引起细胞结构和功能的破坏,导致机体组织损害和器官退行性变化。 ★自由基作用于核酸类物质会引起一系列的化学变化,诸如氨基或羟基的脱除、碱基与核糖连接键的断裂、核糖的氧化和磷酸酯键的断裂等。 在体内以水分为介质环境中通过电离辐射诱导自由基的研究表明,大剂量辐射可直接使DNA断裂,小剂量辐射可使DNA主链断裂。 ★自由基对蛋白质的损害 自由基可直接作用于蛋白质,也可通过脂类过氧化产物间接与蛋白质产生破坏作用。 ★自由基对糖类的损害 自由基通过氧化性降解使多糖断裂,如影响脑脊液中的多糖,从而影响大脑的正常功能。自由基使核糖、脱氧核糖形成脱氢自由基,导致DNA主链断裂或碱基破坏,还可使细胞膜寡糖链中糖分子羟基氧化生成不饱和的羰基或聚合成双聚物,从而破坏细胞膜上的多糖结构,影响细胞免疫功能的发挥。 ★自由基对脂质的损害 脂质中的多不饱和脂肪酸由于含有多个双键而化学性质活泼,最易受自由基的破坏发生氧化反应。磷脂是构成生物膜的重要部分,因富含多不饱和的脂肪酸故极易受自由基所破坏。这将严重影响膜的各种生理功能,自由基对生物膜组织的破坏很严重,会引起细胞功能的极大紊乱。 自由基与疾病 (一)自由基与衰老 从古至今,依据对衰老机理的不同理解,人们提出各种各样的衰老学说多达300余种。自由基学说就是其中之一。反映出衰老本质的部分机理。 英国Harman于1956年率先提出自由基与机体衰老和疾病有关,接着在1957年发表了第一篇研究报告,阐述用含0.5%-1%自由基清除剂的的饲料喂养小鼠可延长寿命。由于自由基学说能比较清楚地解释机体衰老过程中出现的种种症状,如老年斑、皱纹及免疫力下降等,因此倍受关注,已为人们所普遍接受。自由基衰老理论的中心内容认为,衰老来自机体正常代谢过程中产生自由基随机而破坏性的作用结果,由自由基引起机体衰老的主要机制可以概括为以下三个方面。

学习生物心得体会

学习生物心得体会 ????生物有机化学是七十年代发展起来的新兴边缘学科,是有机化学与物理科学以及生物科学等互相渗透、互相融合的产物。 ????生物有机化学:以现代有机合成、结构分析、物理有机化学、分子生物学、细胞生物学、分子药理学为手段,发展具有重要生物活性的有机小分子并研究其与生物大分子的相互作用。具体研究内容包括:1)对具有抗癌、抗炎、抗菌以及神经活性的生物碱、环肽、甾体及糖类天然产物进行全合成,结构-活性关系,及其与靶分子的作用机制研究。2)针对在细胞内外信号传导过程中的一些关键因子如g-蛋白偶联的受体、蛋白激酶以及细胞凋亡过程,发展高活性、高选择性的小分子调节剂并应用于了解生物大分子功能的研究。3)利用单晶-衍射或nmr 技术,研究生物大分子,以及活性小分子与生物大分子复合物的结构和构象,从而探讨活性小分子如药物分子作用的内在机制。4)研究酶,细胞或微生物催化的新反应,酶催化反应的机理,酶的改性等。研究酶或微生物参与的复杂分子的合成机理。 ????我是中药学研究生,主要研究植物药的开发和利用,但是对化学知识的运用非常多,而自己以前主要掌握的是生物方面的知识,对化学的基本知识和技能掌握教少。但让我庆幸的是一门生物与化学的结合学科——生物有机化学开设了。因此我毫不犹豫的选择了这么课。周老师讲课思路清晰,重点突出,善于引导学生思考,激发学生思维,使每个学生都获益匪浅。 ????通过这门课的学习我学到了很多东西,主要的在两个方面,一个是专业知识方面的,另一个就是对我思维能力的培养和对我经验性知识的积累。 ????在专业知识方面的收获我总结了一下几点: ????生物有机化学的主要研究对象是核酸、蛋白质和多糖三大生物大分子化合物及其它参与生命过程的有机分子,它们是维持生命机器正常运转的最重要的基础物质。 ????第一章,蛋白质化学,蛋白质是生物体的基本构成组分,是维持生命活动的重要物质。它通常是由几十种天然存在的氨基酸通过肽键(酰胺键)按各种特定顺序连接而成的生物大分子,具有一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。 ????第二章,核酸化学,也就是遗传物质核酸,可分为两类,一种是脱氧核糖核酸(dna),它是兼有储存和传递信息二种功能的高分子聚合物,另一种是核糖核酸(rna),其作用是把特殊的遗传信息转变成特殊的氨基酸指令系列。dna将生物遗传信息rna,再通过rna合成蛋白质,由蛋白质表现出一定生物性状。 ????第三章,糖类化学,糖类化合物又称碳水化合物,它们在自然界中分布广泛,种类繁多,是数

微生物培养基成分及其用途

[Note]:When cultivation of Bacillus,5mg of to MnSO4.H2O may be added . It is favorable to promote spore formation . 适用范围:产气气杆菌、粪产碱杆菌、蜡状芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌蕈状变种、地衣形芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、尘埃芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌深黑变种、苏云金芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌蜡螟亚种(青虫菌)、苏云金芽孢杆菌戈尔斯德变种、苏云金芽孢杆菌猝倒亚种、产氨短杆菌、黄色短杆菌、谷氨酸棒状杆菌、北京棒杆菌、大肠埃希氏菌(大肠杆菌)、铜绿假单胞菌(绿脓杆菌)、凸形假单胞杆菌、荧光假单胞菌、弯曲假单胞菌、恶臭假单胞菌、假单胞杆菌、藤黄八叠球菌、亚黄八叠球菌、尿素八叠球菌、金黄色葡萄球菌、运动发酵单孢菌 3. Azotobacter Medium (固氮菌培养基) KH2PO4 0.2g K2HPO4 0.8g MgSO4.7H2O 0.2g CaSO4.2H2O 0.1g Na2MoO4.2H2O Trace(微量) Yeast axtract(酵母膏) 0.5g Mannitol(甘露醇) 20g FeCl3 Tract(微量) Distilled water (蒸馏水) 1000ml Agar (琼脂) 15g Adjust (调) pH to 7.2 适用范围:固氮菌、胶质芽孢杆菌 4. Corn Meal Medium (玉米粉培养基) Maize flour (玉米粉) 5g Peptone (蛋白胨) 0.1g Glucose (葡萄糖) 1g Tap water (自来水) 1000ml [Note]:Boil the mixture in autoclave at 121℃for 1 hr. distribute the medium into 18ⅹ18 mm tubes , each contains 10 ml of the liquid , then autoclave at 121℃for 1 hr . again (15磅蒸煮1小时,分装入18ⅹ18毫米试管,每管深度达6厘米。15磅再次灭菌15小时。) 5. Lactic-bacteria Medium I (乳酸菌培养基I ) Yeast extract (酵母膏) 7.5g Peptone (蛋白胨) 7.5g Glucose (葡萄糖) 10g KH2PO4 2g Tomato juice (西红柿汁) 100ml Tween (吐温) 80 0.5ml Distilled water (蒸馏水) 900ml pH 7.0 适用范围:植物乳杆菌(胚芽乳杆菌)、嗜热乳酸链球菌 6. Lactic-bacteria Midium Ⅱ(乳酸菌培养基Ⅱ) Lacto-casein peptone (乳酪蛋白胨) 10g Beef extract (蛋白胨) 10g Yeast extract (酵母膏) 5g Glucose (葡萄糖) 5g Tween (吐温) 80 1g K2HPO4 2g Na-acetate (醋酸钠) 5g Diamine citrate (柠檬酸二胺) 2g MgSO4.7H2O 0.2g MnSO4.H2O 0.05g Distilled water (蒸馏水) 1000m pH 6.5-6.8 适用范围:植物乳杆菌(胚芽乳杆菌) 7. Peotone Glucose Yeast extract Medium PGY (蛋白胨、酵母膏、葡萄糖培养基)Peptone(蛋白胨)10g Yeast extract (酵母膏)5g Glucose (葡萄糖)1g Distilled water (蒸馏水)1L 8. Glycerol Agar (甘油琼脂) Peptone (蛋白胨)5g Beef extract (酵母膏)3g Glycerol (甘油)20g Top water (自来水)1000ml Agar (琼脂)15g pH 7.0-7.2 9. Rhizobium medium (根瘤菌培养基)AS 9 Yeast eztract (酵母膏)1g Soil eztract (土壤浸提液)200ml Mannitol (甘露醇)10g Agar (琼脂)15g

生物工程的最新进展和研究热点

当今世界,我们所处的这个时代,是科学技术飞速发展、知识信息爆炸的知识经济时代,世界各国都在相互竞争,竞争的焦点集中在科学技术上,谁的科技发达,谁的综合国力就强大。 现在世界七大高新技术分别是:现代生物技术、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。 其中生物技术列在首位,生物技术之所以令世界各国如此重视,是因为它是解决人类所面临的诸如食物短缺、人类健康、环境污染和资源匮乏等重大问题上有着不可比拟的优越性,还因为它与理、工、农、医等科技的发展、与伦理道德、法律等社会问题都有着密切的关系。 高新技术的重要特征之一是学科横向渗透,纵向加深,综合交错,发展迅速。所以世界各国争相投巨资发展,确定生物技术为21世纪经济和科技发展的优先领域。 基因工程 基因工程( 又称DNA 重组技术、基因重组技术) , 是20 世纪70 年代初兴起的技术科学, 是用人工的方法将目的基因与载体进行DNA重组, 将DNA 重组体送入受体细胞, 使它在受体细胞内复制、转录、翻译, 获得目的基因的表达产物。这种跨越天然物种屏障, 把来自任何生物的基因置于毫无亲缘关系的新的寄主生物细胞之中的能力, 是基因工程技术区别于其他技术的根本特征。 基因工程技术是一项极为复杂的高新生物技术, 它利用现代遗传学与分子生物学的理论和方法, 按照人类所需, 用DNA 重组技术对生物基因组的结构和组成进行人为修饰或改造, 从而改变生物的结构和功能, 使之有效表达出人类所需要的蛋白质或人类有益的生物性状。基因工程从诞生至今, 仅有30 年的历史, 然而, 无论是在基础理论研究领域, 还是在生产实际应用方面, 都已取得了惊人的成绩。首先,基因工程给生命科学自身的研究带来了深刻的变化。目前科学家已完成了多种细胞器的基因组全序列测定工作。其次, 基因工程具有广泛的应用价值, 能为工农业生产、医药卫生、环境保护开辟新途径。 基因组研究应该包括两方面的内容:以全基因组测序为目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学,又被称为后基因组研究,成为系统生物学的重要方法。 我国在结构生物学研究方面具有较好的基础。60年代,我国科学家在世界上首次人工合成了胰岛素;70年代初又测定出1.8 埃; 分辨率的猪胰岛素三维结构,成为世界上为数不多的能够测定生物大分子三维结构的国家,这些研究工作处于当时的世界先进水平。 基因克隆是70年代发展起来的一项具有革命性的研究技术,可概括为∶分、切、连、转、选。 "分"是指分离制备合格的待操作的DNA,包括作为运载体的DNA和欲克隆的目的DNA;"切"是指用序列特异的限制性内切酶切开载体DNA,或者切出目的基因;"连"是指用DNA连接酶将目的DNA同载体DNA连接起来,形成重组的DNA分子;"转"是指通过特殊的方法将重组的DNA 分子送入宿主细胞中进行复制和扩增;"选"则是从宿主群体中挑选出携带有重组DNA分子的个体。基因工程技术的两个最基本的特点是分子水平上的操作和细胞水平上的表达,而分子水平上的操作即是体外重组的过程,实际上是利用工具酶对DNA分子进行"外科手术"。DNA克隆涉及一系列的分子生物学技术,如目的DNA片段的获得、载体的选择、各种工具酶的选用、体外重组、导入宿主细胞技术和重组子筛选技术等等。从不同的重组DNA分子获得的转化子中鉴定出含有目的基因的转化子即阳性克隆的过程就是筛选。目前发展起来的成熟筛选方法如下:(一)插入失活法 外源DNA片段插入到位于筛选标记基因(抗生素基因或β-半乳糖苷酶基因)的多克隆位点后,

支持生物基新材料产业发展若干政策

支持生物基新材料产业发展若干政策 生物基新材料是指利用可再生生物质资源加工生产的有机高分子材料,具有可再生、可降解、绿色环保等特点。发展以聚乳酸为代表的生物基新材料产业对推动材料工业绿色转型,增加绿色产品供给,降低对化石资源依赖,加快生态文明建设具有重要意义。为推动我省生物基新材料产业高质量发展,制定如下政策。 一、加强规划引导。统筹全省生物基新材料产业基础、资源环境承载、创新能力等条件,研究编制全省生物基新材料产业发展规划,明确重点发展方向、路径、布局、保障措施等,引导推动生物基新材料产业科学有序加快发展。 二、支持研发产业化创新项目。在生物基高分子材料、生物基材料助剂、生物基复合材料、天然生物材料创新型增效利用等领域,支持相关企业与科研院所、下游用户联合实施研发产业化创新项目。经评审认定的项目,对研发及关键设备投入按照10%比例给予补助,单个项目最高补助3000万元,特别重大项目纳入“三重一创”建设“一事一议”支持范畴。 三、支持创新能力建设。充分发挥生物基可降解材料安徽省技术创新中心等创新平台作用,加快突破行业关键技术瓶颈,支撑生物基

新材料产业加快发展。支持相关企业、高校院所等围绕生物基新材料菌种定制与构建、材料合成、材料加工成型、产品应用等环节组建创新平台,对符合条件的运用“三重一创”等政策予以支持。鼓励相关企业联合上下游企业、高校院所、检验检测机构、行业协会等组建省级生物基新材料产业发展联盟,常态化组织开展供需合作、技术对接、行业交流等活动。 四、支持产业集群发展。支持有条件的市围绕“龙头+配套”推动生物基新材料链式发展,打造产学研用有机结合、引领示范作用显著、集聚程度高、创新能力强的产业集群。鼓励产业集群内部产业链上下游优势互补与协同合作,推动延链、补链、强链,加快提升产业链现代化水平。对符合条件的集群,及时认定为省级重大新兴产业基地,积极推荐争取国家级产业集群。 支持相关企业围绕产业链招引上下游企业,对引入上下游企业实施总投资(不含土地价款)1亿元及以上新建项目按“三重一创”政策给予补助。每成功招引1个注册资本金(实际到位,下同)1—10亿元且年主营业务收入超过5000万元生物基新材料企业,给予招引企业一次性100万元奖励;每成功招引1个注册资本金10亿元及以上且年主营业务收入超过1亿元的,给予招引企业一次性200万元奖励;单个招引企业最高奖励1000万元。 五、支持推广应用。鼓励有条件的市在包装材料、农用地膜、纺织化纤材料、卫生材料等重点领域开展生物基新材料示范应用,支持

(实习心得体会)生物技术实习心得

生物技术实习心得 1、心态转变。学校的生活养尊处忧,无需我们担忧某些问题,学校三点一线的生活,学习跟得上就可以,而在工作当中就不然,工作中,我们要考虑如何提高工作效率,怎样处理与上级领导、同事的关系,还有在工作当中的不尽人意等事情,这些都要我们以一颗平常心去对待,及时的转变心态会让我们工作更加顺利。 2、计划做事。有了明确的计划,目标才清晰,以至于在工作中不会茫然。在合成部实习的三个多月中,我每天都写工作日志,记录下我要做的事情,然后再总结一下完成状况,日志看似平常,但在无形中提高你做事的效率和工的有序程度。 3、不以事小而不为。做大事小事有不同的阶段,要想做大事,小事情必须做好。我们正是实习的阶段,做一些繁琐的小事情,很有必要。工作中我们每个人干的最多的就是打水、拖地和擦桌子,但我并没有感到烦,而是把它当作我素质培养的大讲堂,正因为这些小事情改变了办公室的环境。这些小事情值得我去做。事情虽小,可过程至关重要。 4、以上是我在实习中的一些体会,同时在实习的过程中我也发现自己还存在一些缺点,如:性子急、愿意推托等毛病,正确的对待自己的缺点和错误,才会使自己的能力提升的更快。 5、三个月的实习生活就要结束了,在理论与实践的磨合中我们显得比来时更加成熟和稳重,我们又多了一些实践经验。在一个竞争激烈,就业困难的环境中,我们先行的这一步已经为我们奠定了一定的基础,在以后的职业实战中,我们会打的更响、更漂亮! 6、一个多月的实习期很快就过去了,美好的东西总是稍纵即失。在此,我要感谢所有为我的实习提供帮助和指导的领导老师们,感谢你们这么多天的照顾和帮助。相信这次珍贵的实习经历会一直伴随着我以后的工作生活。千里之行,始于足下,我会通过这次实习,更加懂得知识和实践的积累,不断充实自己。 1 / 1

国内生物基材料的现状及发展

国内生物基材料的现状及发展 姓名:吕远 班级:生工A1101 学号:2011018099 摘要:随着人们对气候变化和化石资源枯竭等问题的关注,低碳、环保,可持续的经济发展模式日益为世界各国政府所重视。将可再生的原料转化为生物高分子材料或者单体,进而开发各种产品,获得环境友好的功能性材料,能够降低碳排放,缓解石油危机,已经成为全球研究的热点领域。本文将对我国生物基材料的现状以及未来发展做出阐明。 生物基材料是指利用可再生生物质,包括农作物、树木和其它植物及其残体和内含物为原料,通过生物、化学以及物理等手段制造的一类新型材料。主要包括生物塑料、生物基平台化合物、生物质功能高分子材料、功能糖产品、木基工程材料等产品,具有绿色、环境友好、原料可再生以及可生物降解的特性。 新材料产业是我国战略性新兴产业主要内容。利用丰富的农林生物质资源,开发环境友好和可循环利用的生物基材料,最大限度地替代塑料、钢材、水泥等材料,是国际新材料产业发展的重要方向。新世纪以来,生物基材料受到发达国家广泛重视,呈现快速发展的势头,以农林生物质为原料转化制造的生物塑料、节能保温材料、木塑复合材料、热固性树脂材料、功能高分子材料等生物基材料和生物基单体化合物、生物基助剂、表面活性剂等生

物基大宗精细化学品快速增加,产品经济性正在逐步增强。拜耳、巴斯夫、埃克森美孚、三星道达尔、杜邦化工等跨国公司长期致力于生物基材料的研发,推动了全球生物基材料的商业化进程。对于一异戊二烯来说,因其可生产轮胎,在工业发展上十分重要。目前,美国丹尼斯克公司与固特异公司正在合作开辟生物基异戊二烯工艺路线,以部门替换石油(petro)基橡胶和苯乙烯基弹性体工艺。生物基异戊二烯可以出产轮胎用的合成橡胶和其他弹性体,可使轮胎产业更少地依靠石油衍生物产物。同样,另一种生物基材料丁二醇也已获得大量工业化生产。 目前,我国生物基材料产业科技取得了显著的成效,形成了如全降解生物基塑料、木基塑料、聚合超大分子聚乳酸、农用地膜等一大批具有自主知识产权的技术。全国性的“木塑热”正逐渐兴起,木塑制品年产销量已超过20万吨,并以20%以上的年增长率高速增长。生物基材料作为石油基材料的升级替代产品,正朝着以绿色资源化利用为特征的高效、高附加值、定向转化、功能化、综合利用、环境友好化、标准化等方向发展。与国际先进水平相比,在产品性能、制造成本、关键技术、技术集成与产业化规模等方面还存在差距,必须加快突破生物基材料制造过程的生物合成、化学合成改性及树脂化、复合成型等关键技术,促进重要生物基材料低成本规模化生产与示范,构建生物基材料研发平台,提升生物基材料企业科技创新能力,实现化石资源的有效替代,为生物基材料产业培育提供科技支撑。

生物实验心得体会

实验心得体会 在真正投入到创新实验计划当中之前,我以为不会很难。因为课内实验我们也做了很多,只要做好预习工作,好好听老师的讲解,再加上自己多动脑筋,几乎没遇上什么比较大的困难,实验完成起来也比较快。各种各样的实验加起来,涉及的知识面很广,学到了很多,让自己对于这样的研究与实验工作也更加感兴趣。 但是真正开始创新实验计划时,发现我仿佛进入了一个新的空间。一切要从头学起,从最简单的做起。与高年级的学长比起来,自己的基本实验技能与专业知识少的可怜,面对那些精密的仪器与无数的文献资料,信心一下子被浇熄了大半。每天跟在学长后面做着清洗瓶子,到扫卫生,摘桑叶,诸如此类的体力活。貌似什么也学不到,看着学长学姐一言不发的熟练操作,却一点也摸不到头脑。 有时真的懊恼的有些想泄气,但幸亏老师常常与我们开会讨论,开导鼓励我们,他还时常有意无意地启发我们的安全防范意识。古语说的没错:耳濡目染。一天天下来,不知不觉当中,我们的实验技巧越来越熟练,对于一些仪器的基本操作也能单独上手,学长学姐很有耐心地一次次纠正我们犯下的或大或小的错误,并不厌其烦的叮嘱我们注意安全。 渐渐地我们可以单独完成一些比较系统全面的实验工作。但错误当然也是不可避免的,而且人往往要犯错之后才能明白如何不犯错和为什么不要犯下这样的错误。比如因为我们某一步的实验操作不规范,导致最后的实验结果不尽入人意,无法纳入最后的总结分析中,也就是说我们白忙活一场。其实这样的失败也未尝不是一件好事,通过它我们更加清晰地认识到这个实验步骤的原理、影响及具体细节。 重复这是整个实验过程中常做的一件事,面对规律性不强的实验结果,我们只有一次次反思,重新再来,如果一而再再而三的重复失败,我们就只得求助于学长学姐和老师们了,但是这样具体的操作细节中失误,非当事人又是无法完全了解的,还是需要我们自己一点一点的去摸索。 当然整个实验过程中最困难的还要数自行设计实验的具体步骤了,老师所能给的知识一个全面概括的指导意见,让我们不致发生方向性的失误。老师也给了我们一些相关的文献资料,但同样的道理,具体到某一方面我们还是要自己去搜索,筛选,概括。有时甚至要面对一些英文文献,仅凭我们已有的英文水平还过于单薄。困难就是让人来解决的。我们摸索前进,自己跑到机房查资料,下载翻译软件,制定实验方案,阅读大量晦涩难懂的文献,失败了就再来一次,总结后再勇往直前。困难一个接着一个,但既然选择了这条路,我们就要毅然决然的走下去,不管后面的路是沼泽泥泞还是荆棘丛生。 终于我们的实验数据慢慢变得有规律起来,面对棘手的麻烦我们也能镇定自若,实验的因素探索一个个完成,一点点接近于目标。回望之前,发现与取得的成绩,获得的知识相比,以前都算不了什么。 不得不承认,通过这项本科实践创新训练项目,我们学到了很多,得到了很多,有些是书本上永远也学不来的,有些仅靠我们自己摸索几乎为不可能的,有些仅凭我们自行监督是无法坚持下来的。 在这里要感谢关心爱护我们的老师,学长学姐还有同届同学以及学弟学妹,没有你们我们无法完成这项艰巨的工作。

现代生物技术在环境保护中的应用研究进展

现代生物技术在环境保护中的应用研究进展 摘要介绍了我国生态环境现状,阐述了现代生物技术在治理环境污染应用方面的优点及其在环境保护中的应用情况,并对其应用前景进行了展望,以期促进现代生物技术在环境保护中的应用。 关键词现代生物技术;环境保护;应用;前景 随着现代工业技术的迅速发展,我国国民经济社会总体发展速度较快,城市化进程的步伐也日益加快。在经济高速发展过程中,环境问题也随之而来。为了全面建设小康社会,保证国民健康,维护社会可持续、健康发展,必须采取有力措施进行环境保护。因此,积极利用现代生物技术、加强环境保护已经成为人民日益关注的课题。为了实现社会健康、持续发展,实现各类资源的永续利用,环保工作者的首要工作任务就是努力保护和提高环境质量。 1 我国生态环境现状 在我国过去几十年的经济快速发展中,由于片面重视经济GDP的高速发展而忽视了经济发展中的环境保护,导致目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控制措施,但环境质量下降的趋势仍在继续。我国是世界上环境污染最为严重的国家之一,由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染,造成水体污染严重,无法利用。全国约300个城市工业生产和居民生活用水较为短缺,成为缺水城市,占全国600个城市中的50%;而农村这一情况更加严重,约有1亿人口和2亿头牲畜饮水困难。在广大农村,由于水体和土壤的严重污染,耕地利用效率大大降低,不仅减少了有效耕地面积,而且直接威胁居民身体健康,引发各类疾病[1]。目前的当务之急就是要尽快应用高新技术,综合治理和保护环境,从而有效控制环境污染,保持生物多样性和生态平衡。 2 现代生物技术在治理环境污染方面的优点 由于基因重组技术的发现和应用,一项以基因工程为核心的现代生物技术迅速崛起,并成为高新产业革命的重要标志之一。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、蛋白质工程等一系列高新技术。环境生物技术是由现代生物技术与环境工程相结合的新兴交叉学科,是应用生物圈的某部分使环境得以控制,或治理预定要进入生物圈的污染物的生物技术。这一技术在解决环境问题过程中显示出了独特的功能和显著的优越性,不仅充分体现出这项技术是一个纯生态的过程,且从根本上体现了可持续发展的战略思想。在环境的保护和污染治理中,环境生物技术与传统方法相比较,具有明显优势。生物转化技术可以真正实现清洁生产的目的,其充分利用生物过程减少生产中产生的污染,很大程度上代替了传统生产中的化学过程,更有利于实现无废生产,促进了生产工艺的生态化。现代生物技术的发展,尤其是酶工程、细胞工程、基因工程等,提高了生产效率,强化了环境生物处理过程,在工农业生产中应用这些技术,可以降低成本,其高专一性等特性为环境生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。 3 现代生物技术在环境保护中的应用 3.1 环境监测与评价 近年来,国内外研究较多的是应用PCR技术生物芯片、生物传感器等生物高新技术进行环境监测。Niedrhauser等利用PCR技术检测了食品中的单核细胞生利斯特氏菌(易导致人类脑膜炎)。传统方法至少需10 d时间,应用PCR技

自由基生物学

第一章自由基的产生及其化学性质 一、什么是自由基 如方程式(1)、(2)所示,当A与B两个分子或原子间形成共价键时,可以看作它们共享一对电子,这两个电子既可以是一个分子所提供的,也可以是每个分子各贡献出一个电子,前者称为配位作用,后者称为共价结合。 A:- + B+A:B (配位作用)(1) A.+ B. A:B (共价结合)(2) 其逆过程,即当一个共价键离解时,必须要供给能量(自由能)。反应式(1)的逆过程称为异裂,反应式(2)的逆过程称为均裂。在均裂时所产生的分子或原子含有一个不配对电子,这种分子常具有高度化学活性——氧化活性。正因为如此,它们的寿命也极短暂。这些可以单独存在的具有一个或几个不配对电子的分子或原子就称为自由基(free radical),用R·表示,即在分子式的右上角加一个黑点作为自由基的特征标记,以表示存在着不配对电子。根据这个定义,我们可知道氯原子(Cl·)、氧原子(O:)和OH.等都是自由基。 有些自由基即使在室温的溶液中也是稳定的,如氧原子(一个稳定的双基)。有些自由基带有负电荷或正电荷,所以叫做离子自由基或离子基。这种自由基往往又是氧化还原反应的中间产物。在氧化还原反应过程中,中性分子接受一个电子而变成负离子基,或失去一个电子而成为正离子基。 二、自由基的产生 一般而言,自由基是通过共价键的均裂而产生的,但也可通过电子俘获而产生。 R + e-R. 天然存在的自由基一般都是有用的自由基(如氧原子),或者是半衰期比较短的自由基(如氯原子)。但是,由于某些分子,尤其是共价结合的有机分子吸收外部能量而产生均裂时,所形成的自由基是非常有害的。共价分子发生均裂而形成自由基的机制有:热解、光解和氧化还原反应。 (1)热解 很多化合物,特别是含有弱键的有机化合物可以发生热均裂反应,生成活泼的自由基。典型的例子是热锅炒菜时,脂肪、蛋白质和糖类等有机营养物发生的热均裂反应;抽烟时,烟草的不完全燃烧也产生大量的自由基。 (2)光解 电磁辐射(可见光、紫外线、X射线)或粒子轰击(如高能电子)都可提供使共价键裂解的能量而形成自由基。如紫外线照射可使水发生均裂而生成羟自由基(OH.): H2O 紫外线H.+ OH. 羟自由基可与机体内的有机物发生一系列的氧化还原反应,导致机体损伤,突变,甚至死亡。这就是紫外线杀菌的原理。

细胞生物学心得体会

精心整理细胞生物学心得体会 舒斌水产301402 细胞生物学是现代生命科学的重要基础学科,它联系着生物科学的许多分支学科,尤其是与分子生物学、遗传学、生物化学等学科联系密切.从1665年英国人胡克发现第一个植物细胞后,历经170多年的研究探索,科学家们创立了被认为是19世纪的三大发现之一的细胞学说,细胞学说的创立对细胞学的发展起着极大的推动作用,在19世纪的最后25年的时间里,人们相继发现了有丝分裂、无丝分裂、减数分裂等细胞生命现象,同时还发现了染色体和多种细胞器,这段时间是细胞学的经典时期.1876年,O.Hertwig等发现了动物细胞的受精现象,于是实验细胞学得以迅速发展,人们广泛应用实验手段与分析方法来研究细胞学中的一些根本问题,于是 ,大大 年代随着分子 高. 1 种类型, ,(IP3PKG 2 ,具一级 3 , ,MPF 的活性达到最高峰.CDK通过对其底物丝氨酸和苏氨酸的磷酸化和去磷酸化进行调节.细胞周期中有3个关键的控制点;G1关卡、G2关卡、中期关卡.促后期复合物(APC)介导细胞周期蛋白降解使细胞退出有丝分裂. 哺乳动物细胞受多种CDK和多种Cyclin的调控,裂殖酵母只有一种CDK和一种Cyclin,芽殖酵母有一个CDK和多种Cyclin. 另外,对生物膜流动性的机理和功能上也有进一步的了解,科学家们发现了越来越多的参与跨膜运输的蛋白质种类,并对其作用机制研究得越来越深入.对细胞骨架体系的组成和装配机制有了更深入的理解,认识了分子发动机的概念.学习了核酶一节后,认识到并非所有的酶都是蛋白质,核酶的作用与蛋白酶的作用机制也有一定的差别.对目前的热门研究领域:程序性细胞死亡、癌细胞的发生机理及控制也有了一定的了解和认识.

微生物培养基种类大全

摘要:1、营养琼脂(普通琼脂)成份:牛肉浸液(或其它浸液,消化液或肉膏汤)100毫升琼脂(视天气,琼脂质量而定)制法:将上物加热溶解,补足水,调ph至7.6,过滤分装121℃,高压灭菌15分钟。用途:作普通琼脂平皿。2、血琼脂平板(BA)制法:取营养琼脂(PH7.6),加热使其溶解待冷至45-50℃,以灭菌操作于每100毫升营养 1、营养琼脂(普通琼脂) 成份:牛肉浸液(或其它浸液,消化液或肉膏汤) 100毫升 琼脂(视天气,琼脂质量而定) 制法:将上物加热溶解,补足水,调ph至7.6,过滤分装121℃,高压灭菌15分钟。 用途:作普通琼脂平皿。 2、血琼脂平板(BA) 制法:取营养琼脂(PH7.6),加热使其溶解待冷至45-50℃,以灭菌操作于每100毫升营养琼脂加灭菌脱纤维羊血或兔血5-10毫升,轻轻摇匀,立即倾注于平板或分装试管,制成斜面备用。 用途:1.一般棉拭子均接种此培养基。 2.尿液,脓液 3.分离细菌标本用。 3、基础培养基(肉膏汤BB) 成份:蛋白胨10克牛肉膏5克 氯化钠5克水1000毫升 制法:将以上各物称好,加水煮沸溶解,用1NNOH校正PH至7.6,过滤分瓶,121℃高压灭菌,20分钟备用。 用途:1 作耐药试验,增菌用分装小管。 2 作普通琼脂斜面。 4、血液培养基(大管肉汤培养基) 成份:1 新鲜牛肉浸液1000毫升 2 PABA(对氨基苯甲酸〔相当于10mg/毫升〕) 1g% 1毫升 3 MgSO 4 [相当于0.493/100毫升] 49.3% 1毫升 4 枸椽酸钠0.3g 制法:1 将1号,4号混合液,2号,3号液分装高压灭菌。

2 取灭菌1,4号混合液用无菌法加入PABA,MgSO4,再分管,行无菌试验三天方可使用。 用途:作血,骨髓培养用。 5、肠道杆菌培养基(伊红美兰琼脂) 成份:蛋白胨10克乳糖10克 氯化钠5克琼脂25(22)克 水1000毫升2%伊红溶液20毫升 0.5%美兰溶液20毫升 制法:将蛋白胨,氯化钠琼脂称好,加水1000毫升使溶解,校正PH7.4过滤,补足失水,加入2%伊红溶液20毫升,0.5%美兰溶液20毫升,(115℃高压20分钟),冷却至50℃左右倾注平板,凝固后存冰箱备用。(高压以后方可再加乳糖) 用途:用作分离沙门氏,志贺氏菌属,也作菌群调查。 1 6、罗文斯坦培养基 成份:磷酸二氢钾2.4克硫酸镁0.24克 枸椽酸钠0.6克天门冬素3.6克 纯甘油(丙三醇) 12毫升水600毫升 马铃薯粉30克鸡蛋1000毫升(约3公斤) 2%孔雀绿水溶液20毫升 制法:1 除鸡蛋外(还有孔雀绿)。可将其它物品称好,放入大三角瓶包扎好,高压灭菌。 2 鸡蛋用75%酒精泡30分钟,灭菌法打蛋,倒入盛有玻璃珠的灭菌三角烧瓶内充分将鸡蛋摇散。 3 将各成份按比例配好,分装每管约5毫升。 4 间歇灭菌第一次90℃1小时,第二次80℃半小时,第三次80℃半小时(或放85℃烤箱内连续二次)。 质控标准: 1 灭菌试验合格。 2 接种结核杆菌要求两星期生长良好。 用途:作结核分枝杆菌培养用。

现代生物技术产业化发展的现状与趋势

现代生物技术产业化发展的现状与趋势 摘要:综述了现代生物技术的发展现状,介绍了农业生物技术的疫苗、工业生物技术、医药生物技术及其在生物技术领域中的应用情况,介绍了生物技术领域重点攻关课题研究进展,展望了今后的发展方向。 关键词:现代生物技术产业化现状与趋势 1 前言 生物技术也称生物工程,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、动物生物技术、农作物的分子育种技术、医药生物技术、纳米生物技术、重要疾病的生物治疗等。当前,世界生物技术发展已进入大规模产业化的起始阶段,蓬勃兴起和迅猛发展的生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保等领域,正在促使生物产业成为世界经济中继信息产业之后又一个新的主导产业[1]。 现代生物技术以20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志,以世界上第一家生物技术公司——Gene-Tech的诞生(1976)年为纪元[2]。此后,越来越多的科学家投身于分子生物学研究领域,并取得了许多重大的进展。至此,以基因工程为核心的技术上的革命带动了现代发酵工程、酶工程、细胞工程以及蛋白质工程的发展,形成了具有划时代意义和战略价值的现代生物技术。生物技术的最大特点是具有再生性,可以循环利用生物体为操作对象,在节约原材料和能源方面有巨大的潜力,而且投资少、周期短、经济效益大,并且没有污染。他是推动经济发展、社会进步的一项关键技术,在解决人类社会面临的一系列重大问题,如粮食、健康、环境和能源方面已经取得并将取得更大进展,对促进社会经济诸领域的发展有着不可估量的影响。 2 全球现代生物技术的发展现状 产值继续增长 2013年,全球生物工程药品市场规模为2705亿美元,2014年增长至3051亿美元。基于疾病诊断和治疗对重组技术、医药生物技术以及DNA测序技术等的需求不断增加,全球生物技术市场预计以%的年复合增长率增长,至2020年全球

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