微生物领域核心技术包括哪几项技术？原理和应用？

谁能给篇关于当今生物技术在各方面

给你4篇，请去我的共享资料下载，点我名字进去找。 现代生物技术的应用与展望 王永芬，席磊 (郑州牧业工程高等专科学校畜牧工程系，河南郑州450011) 中图分类号：Q81 文献标识码：A 文章编号：1008—3111(2005)01—0011～03 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...全部

  给你4篇，请去我的共享资料下载，点我名字进去找。 现代生物技术的应用与展望 王永芬，席磊 (郑州牧业工程高等专科学校畜牧工程系，河南郑州450011) 中图分类号：Q81 文献标识码：A 文章编号：1008—3111(2005)01—0011～03 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 的生命力。 1．2 促进畜牧业和水产养殖业的发展 现代生物 技术在畜牧业发展中具有巨大潜力，不仅可提高畜 牧业的生产效率，还可拓展家畜的新用途，为发展高 效益畜牧业提供技术力量。
  例如，澳大利亚培育出 一种转基因超级猪，其体形大、生长快，瘦肉率提高 10％ 一l5％，我国也已先后培育出转基因兔、羊、猪、 牛、鸡等。另外利用生物技术生产动物饲料中的添 加剂，提高了生产效率(每一单位饲料所增加的体重 或产奶量)、改进家畜的肉质(肉与脂肪的比例)、增 加产奶量以及减少牲畜粪便排泄量。
   水产养殖业利用生物技术将决定生产周期短的 基因转移到生产周期长的鱼、虾中，得到生产周期短 的鱼、虾新品种，大大提高了年产量；又可将鱼生长 激素基因及抗冻蛋白基因转移到鱼中，培育出的新 品系不仅生长快，且抗病能力强。
  我国在世界上首 次研究成功海带的单倍体育种技术、紫菜的体细胞 育苗技术、对虾的三倍体与四倍体育苗技术、对虾精 英移植技术等；在海水鱼、贝类的三倍体育苗技术和 收稿日期：2004一o2—16 作者简介：王永芬(1973一)，女，河南开封市人，讲师，武汉大学在职硕士。
   维普资讯 塑 笪些 垂直笠童 堂 堂塑 笙丝鲞 鱼类性别控制技术的研究方面也取得了重大进展， 病的病种选择上，已从经典的、孟德尔遗传方式为主 推进了水产养殖业的发展。 的单基因隐性疾病扩展到复杂因子决定的疾病，如 1．3 构建未来农业新模式生命科学领域中，转基 肿瘤疾病及艾滋病等。
  基因治疗将引起临床医学的 因技术等正在引起一场新的农业革命。传统的绿色 一场革命，将为治疗目前尚无理想治疗手段的大部 农业和新兴的白色农业、蓝色农业、工厂化农业将共分遗传病、重要病毒性传染病(如各型肝炎、艾滋病 同构成未来农业的模式。
  传统绿色农业，是以太阳 等)、恶性肿瘤、心脑血管疾病和老年病等开辟十分 光为直接能源，以水、土为主要养料，靠绿色植物光 广阔的前景。 合作用转换能量进行生产的农业；新兴的白色农业 2．3 现代生物技术制药现代生物技术发展的一 是以发酵工程、蛋白质工程、细胞工程和酶工程为基 个重要方向就是医药的研究与开发。
  与传统的化学 础，通过全面综合利用而组建的工程农业，即微生物 合成制药相比，药品具有针对性强、疗效好、副作用 资源农业；新兴蓝色农业是指海洋生物资源农业，即 较小的优点，同时对蛋白质药物进行改造，提高疗 是以海洋水生生物和浮游生物为资源，进行利用加 效、降低毒性、增强稳定性，并且能够将自然界中存 工的海洋农业；工厂化农业是指人工合成粮食。
   在的含量极低的有效生物活性物质利用生物系统进 随着生物技术的迅速发展，非生物技术的传统 行大规模生产以及建立起高效、快速、准确、简便的 农业将在产量、质量和价格上失去竞争力。开辟改 分子诊断技术和开发出新药。
  目前这一领域的应用 造传统农业的新途径，构建以生物技术为核心的“三 主要包括以下几个方面：(1)生产基因工程药物； 色”大农业与工厂化农业的未来农业新模式是全球 (2)生产发酵工程药物，如Vr等；(3)生产核酸类药 性生物农业大发展的必然趋势。
   物；(4)利用生物系统加工天然药物；(5)从海洋生物 2 深人生命科学本质，解决健康长寿问题 随着科技、经济文化、社会的不断发展，人类对 自身认识的要求越来越迫切，对生存和生命的价值 越来越重视，对卫生保健，身心素质的要求越来越 高。
  现代生物技术的发展使得生命科学的研究日新 月异，一日千里，为人类预防和战胜疾病提供了坚实 的基础。国际上生物技术领域已取得研究成果的 60％以上都是医学领域的，可以说医药卫生领域是 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。
  主要表现在： 2．1 现代分子诊断技术对于现代医学来说，一个 重要的方面就是尽早检测出在人、动物、植物体内以 及在水和土壤中的病原性物质，做到早发现、早治 疗。然而传统的诊断程序成本高、速度慢、效率低， 甚至有些病原体生长得特别慢或根本无法通过人工 培养获得。
  现代分子诊断技术则是利用免疫学和分 子生物学的方法来对病原物质进行诊断检测，具有 专—性强、灵敏度高、操作简单等特点显示了巨大的 优越性，为及早发现疾病，抓住治疗良机，提供了保 障。 2．2 基因治疗基因治疗是将基因直接导入人体， 通过控制目的基因的表达，抑制替代或补偿缺陷基 因，从而恢复受体细胞、组织或器官的生理功能，达 到治疗疾病的一种方法。
  自从1990年临床上首次 将腺苷酸脱氨酶(AI)A)基因导入患者白细胞，治疗 遗传病一重度联合免疫缺损病以来，基因治疗在疾 中纯化提取药物。 2．4 核酸疫苗核酸疫苗(nucleic acid vaccines)是 以基因治疗为基础而发展起来的，是将编码某种抗 原蛋白的外源基因(DNA或RNA)直接导入动物体 细胞内，并通过宿主细胞的表达系统合成抗原蛋白， 诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答，以达到预 防和治疗疾病的目的。
  以遗传物质方式直接进入机 体的DNA疫苗与传统的灭活疫苗、减毒疫苗及用 基因工程技术生产的亚单位纯化蛋白疫苗相比具有 更高效、更安全、接种途径多样化、性质稳定、成本低 等优点。例如：目前已投入使用的乙型肝炎疫苗、甲 型肝炎疫苗、狂犬病疫苗等。
  但是，核酸疫苗作为外 源DNA是否可能会与宿主染色体整合?是否会干 扰宿主基因的正常功能?是否会诱发宿主细胞恶变 或自体免疫反应?虽然迄今尚未发现有整合的证 据，仍有待进一步研究。我们相信随着研究的深入 和技术上的改进，核酸疫苗定会为人类造福。
   3 运用现代生物技术，解决环境污染问题 环境生物技术是21世纪国际生物技术的又一 热点领域。随着工业的高度发展，人口密度的日益 增高，人们面临着全球性环境污染的严峻挑战，现代 生物技术在环境的治理上可发挥着不可替代的作 用。
   3．1 利用微生物降解废弃物现在利用基因工程 构建含有多种降解功能的细菌菌株来清除有毒物 质，既安全有效又降低了成本。例如：美国培育的基 因工程“超级菌”，几小时便可降解掉自然菌种需一 维普资讯 第4期 王永芬等现代生物技术的应用与展望 13 年才能降解的水上浮油；Et本将嗜油酸单孢杆菌的 耐汞基因转入腐臭单孢杆菌，该菌株能把汞化物吸 收到细胞内，用它处理污水就能解决被汞污染的环 境问题，又使汞得以回收。
  目前人们发现有些绿色 植物可以将重金属富集到体内，这一发现又开辟了 利用转基因绿色植物清除环境污染的新思路。 3．2 利用微生物生产蛋白质随着世界人口的急 剧增长，食品不足，蛋白质资源短缺已成为全球性的 严重问题；同时工农业生产又在不断产生着大量的 有机废弃物。
  在这种情况下，利用微生物将这些有 机废弃物转化成蛋白质，不仅提高资源的利用效率， 而且对消除环境污染，改善生态环境都具有重大的 意义。 3．3 制造现代生物农药和肥料传统的化学农药 和化学肥料不但对动物、人和整个生态系统都有很 强的短期副作用，而且有长期的滞留毒害作用。
  目 前利用DNA重组技术，制成的微生物杀虫剂和微 生物肥料，不仅更有效而且还可进行生物降解，大大 减少了环境的污染，维持了生态的平衡。 4 现代生物技术在其他行业中的应用 现代生物技术的应用Et益深广，不但对医学、农 业和环境造成影响，而且对其他行业也产生了深远 的影响。
  例如：现代生物技术给传统工业带来了全 新的思路，生产环境不再需要高温、高压，替而代之 的是模拟生命过程的生物反应器。另外利用生物技 术可以改良传统工艺，把农副原料加工成发酵或酿 造制品；还可以进行食品添加剂和酶制剂的研制与 开发，丰富了人们的生活，提高了生活质量等等。
   5 现代生物技术的展望 纵观现代生物技术及其产业的发展，其前景是 美好的，大力发展现代生物技术及其产业已成为世 界各国经济发展的战略重点：一方面是由于现代生 物技术发展迅速，用途广泛，已渗透到人们生活的各 行各业；另一方面是由于现代生物技术具有其他技 术无法比拟的可持续发展性；再一方面是现代生物 技术的原料具有再生I生，对环境的破坏性极小或几 乎没有，甚至还可消除环境中的污染物。
  但是现代 生物技术的各项研究尚处于科研阶段，产业化建设 尚在初创阶段，还没有实现它最初预期值。专家预 测：现代生物技术创新的高潮将伴随人类基因组计 划的完成而到来，以基因组为基础的生物技术产业 将成为21世纪的朝阳产业，它的巨大经济效益吸引 着投资商和企业汇集于这一领域，现代生物技术将 进入广泛的大规模产业化阶段，象当年工业革命一 样，使人类的生活发生根本性的变化。
   参考文献： [1] 徐庆毅．我国生物技术的回顾与展望[J]．生物工程进 展，1995，5(1)：3—7． [2] 徐庆毅．我国生物技术的回顾与展望[J]．生物工程进 展，1996，16(1)：1—5． [3] 赵友春，张长铠．生物技术及产业发展趋势[J]．现代化 工，2003，23(4)：1—4． [4] 罗明典．生物技术领域1O个方面的发展趋势[J]．生物 工程进展，1997，17(2)：13—16，26． [5] 袁松范，生物技术近况[J]，中国制药信息，2003，19 (5)：30—32． [6] 陈锦荣．中国医药生物技术领域的主要进展[J]．生物 ． 制品快讯，2003(4)：17—18． [7] 贺虹，袁锋，现代生物技术在昆虫生态学中的应用[J]， 西北林学院学报，2003，18(2)：72—76、 [8] 陈锦荣．中国医药生物技术领域的主要进展[J]．生物 制品快讯，2003，(4)：17—18， [9] 张凯，徐艳辉，崔明珠，等．现代分子生物技术在大白菜 上的应用[J]．北方园艺，2003(3)：11—13， [1O] 唐章亮，徐志飞，韦兆醒．利用生物技术处理有机废弃 物[J]．柳州科技，2003(1)：17—18． [11] 张蕾，生物技术产业机会已经来临[J]．科学咨询， 2003(9)：41—41． [12] 谷峻战．国外生物技术产业发展现状[J]．全球科技经 济嘹望，2003(5)：49—51． 维普资讯 。
  收起