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【摘要】生物工程广泛应用于医药、农业和能源开发等重要领域,而且已经形成了较为庞大的产业群。随着我国经济和社会发展进程的不断加快,我国在生物工程方面取得了重大的进步,生物工程对经济建设和社会发展做出了重要的贡献。本文将对生物工程的国际发展现状进行分析,并阐述我国在生物工程方面取得的成功,进而对生物工程技术开发与未来进行展望。
【关键词】生物工程;发展;现状
一、前言
一般而言,生物工程是以分子生物学、微生物学、遗传学、细胞学等学科的理论和技术作为基础,并与化工、机械和电子计算机等现代化的工程技术进行融合而形成的。生物工程通过操纵遗传物质对生物或者生物的功能进行改造,短期内创造出具有超远缘性状的新物种,并对这类新物种进行培养以为所用。生物工程的研究起于上个世纪70年代左右,并在上个世纪90年代获得了进一步的发展,并具有一定的系统化。生物工程是人类创造出来的一项高技术,代表着人类的智慧成果和科技文明,对社会进步和发展有着重要影响。
二、生物工程的内容和发展意义
生物工程主要可以分为四个主要的内容,即遗传工程、细胞工程、酶工程和发酵工程。简而言之,遗传工程的发展是建立在分子生物学的基础之上,通过人工转移或者对基因分子进行重组等方式实现生命体的基因种类变换。遗传工程可以改变新培育出来的物种基因排列顺序,进而实现物种的本质性改变。细胞工程主要应用于植物类物种基因或者功能的改造和优化,通常分为植物细胞组织培养和细胞杂交两种主要的方式,不同的细胞工程技术应用于不同的领域,培养出来的新植物品种具有较大差别。酶工程是将一种物质转化为另外一种物质的方法,该方法具有较好的经济效益和成本优势,在物质转化过程中可以不需要高温高压处理,同时对酸碱条件的要求比较低,因此该方法可以大范围的在工业化工领域得到应用,对降低工业化工生产成本并提高生产效率有着重要的积极意义。
生物工程的发展为生命研究工作提供了新的渠道和方法,对生命科学的发展提供了重要的保障。根据以往的新物种产生方式来看,新物种的产生方式比较局限,而且时间周期较长,不利于新物种的更新换代和基因的发展。生物工程的出现为生命现象研究提供了条件,而且生物工程技术往往具有明显的经济效益优势,而且有助于对自然资源的重复利用。生物工程技术可以对自然资源中的废料或者副产品进行再利用,有助于实现资源的优化使用,提高了资源的使用效率,降低了生产成本。
三、国外生物工程的发展现状
生命是世界上最为可贵的东西,也是最神奇的东西之一。一直以来,对生命现象的研究是一项既复杂又重要的课题,直接影响到社会的进步和技术的创新。生物工程是对生命现象进行研究的系统性方法。生物工程技术的研发和推广需要有雄厚的资金作为支持,研发过程中资金难以回收的风险较高,沉没成本较大,但是一旦顺利投入市场就會带来较大的经济效益,并产生良好的外部经济效益。
在20世纪90年代左右,生物工程技术得到了迅速的发展。国外在农业新品种的研发方面充分应用了生物工程技术,比如德国科学家在90年代应用了细胞融合技术培育了地下结块茎而地上长西红柿的土豆西红柿新物种,为德国的农业发展和进步提供了技术支持。与此同时,美国的生物工程科学家把菜豆基因植入向日葵的细胞之中,并通过生物反应器材培育除了全新的向日葵品种,其中该项生物工程技术的代表研究人物就是美国生物科学家霍尔。
同时,国外生物工程技术也广泛应用于畜牧业当中,对畜牧业的发展和品种改善优惠工作起到了积极的作用。美国基因技术公司是畜牧业应用生物工程技术的重要代表之一,该公司于1981年运用了遗传工程生研制出了用于治疗猪和牛等幼畜腹泻的疫苗,提高了畜牧业中幼畜的抵抗力,为畜牧业降低生产成本、提高牲畜质量提供了必要的保障。由于畜牧业中的幼畜抵抗力增强,畜牧业的管理费用降低,而且提高了美国畜牧业的国家竞争力,该公司在疫苗投入市场之后获得了巨大的经济效益。同时,该公司不仅仅在腹泻疫苗方面有良好的技术和创新,并通过生物工程技术利用大肠杆菌制成牛生长激素,提高了牛群的长肉速度和质量,并保证了牛群的奶量,为畜牧业带来了巨大的经济效益。
再者,国外的生物工程研究学者还将生物工程技术应用于孤雌生殖和基因转导等方面,性别鉴定和体外受精等领域与生物工程融合,并取得了可喜的发展。日本利用生物工程技术在构建食品微型厂方面取得了较大的成就,将富含蛋白质的基因植入大肠杆菌之中,实现了大肠杆菌按照几何级数增长方式增长,日本的相关研发公司和中心经过提纯处理得到大量的蛋白质,提高了鸡蛋白分子的生产速度和效率。日本通过生物工程技术创造了新型的工厂,并开发了新的生产方式,对动物蛋白质的研发和生产有着促进作用。
四、我国生物工程发展现状的分析和展望
(一)我国生物工程发展现状分析
我国对生物工程领域的研究和研发主要是从上个世纪70年代中期开始的,经历了将近四十年的发展之后,我国在生物工程领域取得了一定的成就和成果,我国实现了应用外源基因转导到微生物和动植物研发方面,对国民经济发展和社会建设有着积极的作用。
在植物基因工程方面,我国培育除了抗病虫害和棉酚含量较低的陆地棉,并通过基因重组技术研发出了抗烟草花叶病毒、黄瓜花叶病毒以及人体蛋白干扰素的烟草植株,同时还培育出了抗水稻螟虫的水稻植株和抗除草剂的大豆植株。在细胞工程方面,我国积极开展了花药培养和单倍体育种研究,并在该类研究方向取得了较好的成就。在发酵工程方面,我国对我国传统的发酵工程进行改造,并应用了现代生物技术成果建立起了抗生素、氨基酸、柠檬酸、维生素等方面的产业,形成了较为成熟的生物工程工业体系,对生物工程技术创新有着积极的促进作用。
(二)生物工程技术开发与未来展望
由于国外生物工程的研究工作和研发实践项目起步较早,因此国外生物技术的发展比较成熟,并形成了较为完整的产业链,对经济发展和社会发展有着直接的影响。生物工程技术的应用需要投入大量的财力和物力,并需要具有较高水平的生物工程技术知识储备的科研人员作为保障,否则生物工程技术发展难以持续下去。我国生物工程技术的研究和应用起步较晚,还受到了人才和研发设备等因素的限制,与国外的生物工程发展现状相比较而言,我国的生物工程技术的发展速度和创新进展比较落后。但是,我国在生物工程的研究和创新方面依旧取得了一定的成就,对我国的经济发展和社会进步起到了积极的作用,对我国较多的行业发展有着促进作用。
生物工程是一个新兴的领域和学科,对于生物工程的发展和未来的展望,笔者持积极的态度。生物工程具有很广阔的发展前景,未来的生物工程技术可以创造出更多的新品种,如耐旱、耐盐碱、抗逆的新作物和高产优质的高蛋白作物以及人类需要的其他作物新品种。生物工程技术可以为保证全球人口粮食安全提供必要的条件,可以有助于大幅度提高粮食生产的质量和效率,对实现粮食安全提供保障,并有助于实现第二次绿色革命,进而为人类造福。
参考文献:
[1]李淑楠. 浅析生物制药技术发展现状及趋势[J]. 今日健康, 2014(10):375-375.
[2]刘建军. 浅谈我省轻工食品生物技术产业发展现状与对策[J]. 山东食品发酵, 2008(2):3-10.
【关键词】生物工程;发展;现状
一、前言
一般而言,生物工程是以分子生物学、微生物学、遗传学、细胞学等学科的理论和技术作为基础,并与化工、机械和电子计算机等现代化的工程技术进行融合而形成的。生物工程通过操纵遗传物质对生物或者生物的功能进行改造,短期内创造出具有超远缘性状的新物种,并对这类新物种进行培养以为所用。生物工程的研究起于上个世纪70年代左右,并在上个世纪90年代获得了进一步的发展,并具有一定的系统化。生物工程是人类创造出来的一项高技术,代表着人类的智慧成果和科技文明,对社会进步和发展有着重要影响。
二、生物工程的内容和发展意义
生物工程主要可以分为四个主要的内容,即遗传工程、细胞工程、酶工程和发酵工程。简而言之,遗传工程的发展是建立在分子生物学的基础之上,通过人工转移或者对基因分子进行重组等方式实现生命体的基因种类变换。遗传工程可以改变新培育出来的物种基因排列顺序,进而实现物种的本质性改变。细胞工程主要应用于植物类物种基因或者功能的改造和优化,通常分为植物细胞组织培养和细胞杂交两种主要的方式,不同的细胞工程技术应用于不同的领域,培养出来的新植物品种具有较大差别。酶工程是将一种物质转化为另外一种物质的方法,该方法具有较好的经济效益和成本优势,在物质转化过程中可以不需要高温高压处理,同时对酸碱条件的要求比较低,因此该方法可以大范围的在工业化工领域得到应用,对降低工业化工生产成本并提高生产效率有着重要的积极意义。
生物工程的发展为生命研究工作提供了新的渠道和方法,对生命科学的发展提供了重要的保障。根据以往的新物种产生方式来看,新物种的产生方式比较局限,而且时间周期较长,不利于新物种的更新换代和基因的发展。生物工程的出现为生命现象研究提供了条件,而且生物工程技术往往具有明显的经济效益优势,而且有助于对自然资源的重复利用。生物工程技术可以对自然资源中的废料或者副产品进行再利用,有助于实现资源的优化使用,提高了资源的使用效率,降低了生产成本。
三、国外生物工程的发展现状
生命是世界上最为可贵的东西,也是最神奇的东西之一。一直以来,对生命现象的研究是一项既复杂又重要的课题,直接影响到社会的进步和技术的创新。生物工程是对生命现象进行研究的系统性方法。生物工程技术的研发和推广需要有雄厚的资金作为支持,研发过程中资金难以回收的风险较高,沉没成本较大,但是一旦顺利投入市场就會带来较大的经济效益,并产生良好的外部经济效益。
在20世纪90年代左右,生物工程技术得到了迅速的发展。国外在农业新品种的研发方面充分应用了生物工程技术,比如德国科学家在90年代应用了细胞融合技术培育了地下结块茎而地上长西红柿的土豆西红柿新物种,为德国的农业发展和进步提供了技术支持。与此同时,美国的生物工程科学家把菜豆基因植入向日葵的细胞之中,并通过生物反应器材培育除了全新的向日葵品种,其中该项生物工程技术的代表研究人物就是美国生物科学家霍尔。
同时,国外生物工程技术也广泛应用于畜牧业当中,对畜牧业的发展和品种改善优惠工作起到了积极的作用。美国基因技术公司是畜牧业应用生物工程技术的重要代表之一,该公司于1981年运用了遗传工程生研制出了用于治疗猪和牛等幼畜腹泻的疫苗,提高了畜牧业中幼畜的抵抗力,为畜牧业降低生产成本、提高牲畜质量提供了必要的保障。由于畜牧业中的幼畜抵抗力增强,畜牧业的管理费用降低,而且提高了美国畜牧业的国家竞争力,该公司在疫苗投入市场之后获得了巨大的经济效益。同时,该公司不仅仅在腹泻疫苗方面有良好的技术和创新,并通过生物工程技术利用大肠杆菌制成牛生长激素,提高了牛群的长肉速度和质量,并保证了牛群的奶量,为畜牧业带来了巨大的经济效益。
再者,国外的生物工程研究学者还将生物工程技术应用于孤雌生殖和基因转导等方面,性别鉴定和体外受精等领域与生物工程融合,并取得了可喜的发展。日本利用生物工程技术在构建食品微型厂方面取得了较大的成就,将富含蛋白质的基因植入大肠杆菌之中,实现了大肠杆菌按照几何级数增长方式增长,日本的相关研发公司和中心经过提纯处理得到大量的蛋白质,提高了鸡蛋白分子的生产速度和效率。日本通过生物工程技术创造了新型的工厂,并开发了新的生产方式,对动物蛋白质的研发和生产有着促进作用。
四、我国生物工程发展现状的分析和展望
(一)我国生物工程发展现状分析
我国对生物工程领域的研究和研发主要是从上个世纪70年代中期开始的,经历了将近四十年的发展之后,我国在生物工程领域取得了一定的成就和成果,我国实现了应用外源基因转导到微生物和动植物研发方面,对国民经济发展和社会建设有着积极的作用。
在植物基因工程方面,我国培育除了抗病虫害和棉酚含量较低的陆地棉,并通过基因重组技术研发出了抗烟草花叶病毒、黄瓜花叶病毒以及人体蛋白干扰素的烟草植株,同时还培育出了抗水稻螟虫的水稻植株和抗除草剂的大豆植株。在细胞工程方面,我国积极开展了花药培养和单倍体育种研究,并在该类研究方向取得了较好的成就。在发酵工程方面,我国对我国传统的发酵工程进行改造,并应用了现代生物技术成果建立起了抗生素、氨基酸、柠檬酸、维生素等方面的产业,形成了较为成熟的生物工程工业体系,对生物工程技术创新有着积极的促进作用。
(二)生物工程技术开发与未来展望
由于国外生物工程的研究工作和研发实践项目起步较早,因此国外生物技术的发展比较成熟,并形成了较为完整的产业链,对经济发展和社会发展有着直接的影响。生物工程技术的应用需要投入大量的财力和物力,并需要具有较高水平的生物工程技术知识储备的科研人员作为保障,否则生物工程技术发展难以持续下去。我国生物工程技术的研究和应用起步较晚,还受到了人才和研发设备等因素的限制,与国外的生物工程发展现状相比较而言,我国的生物工程技术的发展速度和创新进展比较落后。但是,我国在生物工程的研究和创新方面依旧取得了一定的成就,对我国的经济发展和社会进步起到了积极的作用,对我国较多的行业发展有着促进作用。
生物工程是一个新兴的领域和学科,对于生物工程的发展和未来的展望,笔者持积极的态度。生物工程具有很广阔的发展前景,未来的生物工程技术可以创造出更多的新品种,如耐旱、耐盐碱、抗逆的新作物和高产优质的高蛋白作物以及人类需要的其他作物新品种。生物工程技术可以为保证全球人口粮食安全提供必要的条件,可以有助于大幅度提高粮食生产的质量和效率,对实现粮食安全提供保障,并有助于实现第二次绿色革命,进而为人类造福。
参考文献:
[1]李淑楠. 浅析生物制药技术发展现状及趋势[J]. 今日健康, 2014(10):375-375.
[2]刘建军. 浅谈我省轻工食品生物技术产业发展现状与对策[J]. 山东食品发酵, 2008(2):3-10.