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當代最熱門的生物工程技術是什麼

發布時間:2022-08-05 03:57:38

『壹』 現今生物工程技術有什麼最新成就

隨著分子生物學的興起和向各方面的滲透,生物科學的各分支學科也經歷著興衰更替的變化。從目前的發展狀況來看,分子生物學仍將保持帶頭分支學科的地位,重點研究的領域是:生物大分子的結構和功能的研究;真核生物基因及基因表達調控的研究;分子神經生物學的研究;醫學分子生物學的研究;植物分子生物學的研究;分子進化的研究,等等。由此可見,分子生物學帶動了整個生物科學的全面發展,這是當代生物科學的一個顯著特點和發展趨勢。

現代生物科學的發展,是生物科學與數學、物理學、化學等科學之間相互交叉、滲透和相互促進的結果。其他相關科學推動了生物科學對生命現象和本質的研究不斷深入和擴大,生物科學的發展也為其他相關科學提出了許多新的研究課題,開辟了許多新的研究領域。可見,生物科學與有關科學的高度的雙向滲透和綜合,也已經成為當代生物科學的一個顯著特點和發展趨勢。

現代生物科學的新進展,許多是在採用先進的技術和手段的條件下取得的,這些新技術有:DNA重組技術,DNA合成技術,快速DNA序列測定技術,蛋白質人工合成技術,蛋白質序列測定技術,核酸分子雜交技術,限制性內切酶片段長度多樣性技術,反義RNA技術,聚合酶鏈反應擴增技術,單克隆抗體技術,脈沖電泳技術,磁力共振技術,掃描隧道和原子力顯微技術,同步輻射技術,電子計算機技術,等等。可見,研究技術和手段的革新是當代生物科學的另一個顯著特點和發展趨勢。

近些年來,生態學的研究特別引起人們的關注。由於人類在全球的生存條件日趨惡化,生態學正與數學、地球科學等學科聯合起來,研究地球各個圈層的相互作用及其引起的全球變化。隨著分子生物學的發展,生物學家也開始在分子水平上研究生物與環境的關系。這種宏觀與微觀兩方面的發展和結合是當代生態學發展的一個重要特徵。生態學正在成為指導未來全球經濟持續發展的准則和科學依據。可見,對生態學研究的高度重視,也是當代生物科學的一個顯著特點和發展趨勢。

『貳』 生物工程和新醫葯技術有哪些項目

1、基因工程葯物
基因工程多肽葯物是基因工程技術進入實際應用收效最快的一個領域,多肽葯物包括多肽激素、細胞生長因子、淋巴因子、凝血因子和酶等。在八五、九五期間,經我國有關科技人員的努力,基因工程葯物的研究與開發方面,有了較好的基礎,並初步形成一定的產業基礎,但有自主知識產權的創新項目少、重復研究和生產的問題比較嚴重。因此,在「十五」期間優先支持創新項目,並根據我國發病率的情況,重點支持下列重大疾病的基因工程治療葯物:
(1)心腦血管疾病治療葯物
(2)抗腫瘤葯物
(3)神經精神疾病治療葯物
(4)抗病毒等嚴重傳染病葯物
2、基因工程疫苗
基因工程疫苗在預防嚴重危害人類生命和健康的疾病中已發揮重要作用。近年來,我國在基因工程疫苗的研究開發方面發展很快,已有基因工程乙肝、痢疾、霍亂疫苗等相繼研製成功。尚有多種基因工程疫苗處於研製開發階段。重點支持:
(1)基因工程抗細菌感染疫苗
(2)基因工程抗病毒感染疫苗
(3)基因工程抗寄生蟲感染疫苗
(4)治療性疫苗
(5)核酸疫苗
3、核酸類葯物及反義核酸葯物
寡核苷酸葯物是具有專一順序的寡核苷酸,用於阻斷有害基因的表達。其特點是具有很高的特異性。目前研製的主要有反義核酸、肽核酸、核酶。國外研製核酸類葯物品種已超過60餘種。治療巨細胞病毒視網膜炎的反義核酸已批准上市。還有10多種核酸類葯物正在進行臨床試驗。我國對核酸類葯物的研究已有較好的基礎,應支持有較好前景的治療葯物,促進盡快完成臨床研究,早日投放市場。
4、治療制劑
基因治療是當代醫學和生物學的一個新的研究領域,它試圖從基因水平調控細胞中的缺陷基因表達或以正常基因矯正、替代缺陷基因,達到治療基因缺陷所致的遺傳病、免疫缺陷及因癌基因的激活或抑癌基因的失活所致的腫瘤等疾病,即與基因相關的疾病。廣義上講基因治療就是向目的細胞引入具有正常功能的可表達的基因,從而修正由於基因缺陷而造成的遺傳病。近年來,我國在惡性腫瘤、心血管疾病、神經性疾病的基因治療及基因治療的關鍵技術及產品方面均取得了一些進展,但整體水平與國際相差較大。重點支持:
(1)惡性腫瘤的基因治療產品
(2)遺傳性疾病的基因治療產品
(3)神經性疾病的基因治療產品
(4)心血管疾病的基因治療產品
5、單克隆抗體及基因工程抗體
單克隆抗體及基因工程抗體具有廣泛的用途和市場,國際上已有500多種治療和診斷用抗體投放市場,我國現已有數十種產品批准上市,但規模較小,品種不全,因此,「十五」期間重點支持:
(1)新型的單克隆抗體診斷試劑與試劑盒
(2)新型酶聯診斷試劑和試劑盒
(3)人源化基因工程抗體治療劑
6、診斷試劑
免疫診斷試劑是利用標記示蹤物質對抗原與抗體互相結合的特異性反應進行診斷,其應用范圍極廣,可

以測定內分泌激素、蛋白質、多肽、核酸、神經遞質、細胞表面抗原等各種活性生物物質。現階段免疫分析試劑盒有放免試劑盒、酶免試劑盒、化學發光試劑盒、和時間分辯試劑盒。「十五」期間重點支持靈敏度高、特點顯著以及目前尚無診斷辦法的新型診斷試劑。
7、DNA探針與基因診斷試劑
8、生物晶元系統
生物晶元是90年代中期發展起來的一種具有劃時代意義的微量分析技術,是當今世界研究與開發的熱門話題;重點支持:
(1)DNA序列分析
(2)遺傳病和腫瘤的診斷
(3)傳染性疾病的診斷
(4)新葯開發與組份篩選
9、新型醫葯用溶栓酶及制劑
10、新活性蛋白及多肽類葯物
11、醫葯用氨基酸
目前醫用氨基酸大輸液配套所需進口的品種;
12、新型抗生素
採用現代生物技術,設計與改造原有抗生素性質和目前抗生素治療上存在的問題,創造出更加適用於臨床或具有嶄新療效的抗生素;
13、轉基因動、植物醫葯工程產品
利用轉基因動物、植物生物反應器來生產基因葯物是一種全新的生產模式,與以往的制葯技術相比,具有不可比擬的優越性,應給予支持;
14、組織工程產品
在過去的幾十年中,全世界可用作移植器官數量非常缺乏,組織工程的發展,將大大的緩解這些問題。當前,首先支持組織工程中的一些構件材料,如細胞外基質、可生物降解的聚合物等;
15、生物技術開發天然葯物
我國對中醫的研究和應用具有傳統的優勢,對防病治病特別是疑難雜症顯示了獨特的優勢。為促進中葯現代化,採用新技術開發生物資源和中葯資源成為一項極其重要的工作;重點支持:
(1)動植物細胞大規模培養生產技術及產品
(2)發酵法生產名貴、緊缺葯用原料
(3)動植物組織中分離提取生物活性物質原料及新葯
(4)天然提取活性物質的化學修飾產物及新葯
16、海洋生物製取的活性物質及葯品
利用生化工程等現代生物技術,開發海洋生物資源是制葯業中的新興產業。我國海洋資源豐富,可供研究開發的品種較多,為治療心腦血管病、腫瘤、腎病、病毒性肝炎等重大疾病的海洋生物新葯開發提供了條件;重點支持:
(1)抗心腦血管病海洋生物新葯
(2)抗病毒海洋生物新葯
(3)海洋生物多種生物活性物質原料及新葯
17、新型高效酶制劑
我國在酶工程及相關技術研究方面與國際水平接近,在規模生產方面有較強的實力,但上下游工程技術配套能力較差。通過增加酶制劑新品種,並拓展新的應用領域,是發展酶制劑產品結構調整的重要途徑;
18、生物分離技術裝置及相關試劑
生物技術產品中,分離純化技術對於產品的質量、收率和成本起著越來越重要的作用。在以小分子產品為主的傳統發酵工業中,分離成本占總成本的60%左右,而現代基因工程產品中,分離純化成本高達90%。因此分離純化技術在產品產業化中起著十分重要的作用。我國醫葯、天然葯物、發酵產品、生物製品及基因工程產品中分離介質的需求每年達3000噸左右,高性能的分離介質主要依賴進口。為了扭轉這種局面,必須採取措施,取得多方支持;
目前我國具備了多種分離介質的合成能力及工藝,已有一批質量達到或接近進口產品的介質,但生產能力低下。因此,適用於基因工程、細胞工程、發酵工程、天然葯物的生產、中葯活性成分等分離用的高精度、自動化、程序化、連續高效的設備和介質,如大孔樹脂等以及適用於生物制葯企業的生產裝置,是目前產業化中迫切需要解決的問題。另外,在生物技術研究、開發、生產中需要大量配套的試劑、試劑盒,目前80%的試劑均需進口,因此,應給予重視。重點支持:
(1)生物、醫葯用新型高效分離介質及裝置的開發與生產
(2)生物、醫葯用新型高效膜分離組件及裝置的開發與生產
(3)生物、醫葯用新型高效層析介質及裝置的開發與生產
(4)制備性電泳分離技術及裝置的開發與生產
(5)生物、醫葯研究、生產用試劑、試劑盒的開發與生產
19、生物感測器
生物感測器在醫葯工業、食品發酵工業、臨床醫療等領域應用廣泛,市場潛力很大。我國國內開發的感測器品種少、性能不穩定,尚未形成大批量的生產能力,不能滿足市場需
求;重點支持:
(1)醫療、制葯、科研用生物感測器
(2)透析生化參數聯檢、老年疾病聯檢感測器等多功能臨床診斷用感測器
(3)氨基酸、抗生素等發酵工業過程在線優化控制系統及多參數生物感測器在線監控系統

『叄』 當代最尖端的生物科學技術是什麼

基因工程,作用是造高產的轉基因作物,
用幹細胞人造器官,讓人的壽命更長。
人類基因組計劃,從基因程度上避免遺傳病。

『肆』 現代生物技術的核心是

D。克隆,是Clone 的譯音,意為無性繁殖。 英語"Clone"一詞起源於希臘文"Klone",原意是用"嫩枝"或"插條"繁殖。 現在"克隆"的含義已不僅僅是簡單的"無性繁殖",凡來自一個祖先,經過無性繁殖出的一群個體,也叫"克隆"。這種來自一個祖先的無性繁殖的後代群體也叫"無性繁殖系",簡稱無性系。在自然界,有不少植物具有先天的克隆本能,如番薯、馬鈴薯、玫瑰等插枝繁殖的植物。而動物的克隆技術,則經歷了由胚胎細胞到體細胞的發展過程。克隆技術即無性繁殖技術。前不久報道的克隆羊多利(Dolly),就是首次利用這種技術克隆成功的,它在生物工程史上揭開了新的一頁。

多利羊的叫聲響遍全球, 這只不同凡響的小羊是由英國愛丁堡大學羅斯林學院(Edinburgh's Roslin Institute)的胚胎學家伊恩.威爾馬特(Ian Wilmut)領導的科研小組從一隻成年綿羊的乳腺細胞克隆出來的。

首先,威爾馬特和他的同事們從一隻不知姓名的Finn Dorset種白色妊娠綿羊的乳腺刮下若干個膜細胞。通常,這類細胞在10%的綿羊胎兒血清中能保持活性;血清是血液的液體成分,它富含類似於食物的細胞營養物質。但是,威爾馬特意識到,利用使細胞處於休眠狀態的標准技術,即將它們置於濃度降低為0.5%血清之中,不僅可以使這些細胞"忘記"它們是乳房細胞,而且能使它們"記住"發育成整隻綿羊的遺傳指令。

這是一個重大的突破。以前,其他科學家不理解使細胞遺傳物質和接受細胞遺傳物質的卵細胞二者在發育上同步的重要性。以往,在其它實驗室,基因在由卵細胞激活的發育過程中行進得過於超前。然而,威爾馬特從Finn Dorset種母羊摘取的細胞並沒有開始分裂DNA,並將之轉譯成綿羊特質(stuff of sheep)。處於休眠狀態的乳房細胞的基因極易與卵細胞結合。然後,科學家從形體較小的蘇格蘭黑面羊摘取卵細胞,通過手術去除其細胞核(DNA的載體)。

威爾馬特及其研究小組把白羊的乳腺細胞放入黑羊的已去除細胞核的卵細胞中,以一種弗蘭肯斯坦(Frankensfein)式的技巧,用電脈沖使這些細胞的膜不僅結合在一起,而且兩個細胞即刻合而為一。

下一步,利用標準的人工繁殖技術,將如此合成的卵細胞植入一隻黑面母羊體內。4個月之後,這只舉世震驚的小羊羔誕生了。人們發現它的顏色是白的,這暗示它與黑面母羊——它的生身之母不屬於同一個品種。用幾個月的時間進行了DNA 測試,最終證實,多利確實是一個生物學復製品(biological )。

二、克隆技術的發展

早在本世紀50年代,美國的科學家以兩棲動物和魚類作研究對象,首創了細胞核移植技術,他們研究細胞發育分化的潛能問題,細胞質和細胞核的相互作用問題。

英國牛津大學的科學家在1960年和1962年,先後用非洲一種有爪的蟾蜍(非洲爪蟾)進行過克隆試驗。試驗方式是光用紫外線照射爪蟾卵細胞,破壞其中的核,然後依靠高超的外科手術從爪蟾蝌蚪的腸上皮細胞、肝細胞、腎細胞中取出核,並把這些細胞的核精確地放進已被紫外線破壞了細胞核的卵細胞內,經過精心照料,這些換核卵中終於有一部分長出了活蹦亂跳的爪蟾,這種爪蟾 不是經過精細胞和卵細胞州結合產生的,所以是克隆爪蟾。

1986年英國科學家魏拉德森首次把胚胎細胞利用細胞核移植法克隆出一隻羊,以後又有人相繼克隆出牛、羊、鼠、兔、猴等動物。而美國最近克隆猴取得成功,日本科學家也聲稱他們繁殖出200多頭"克隆牛" 。以上所述的克隆動物,都是用胚胎細胞作為供體細胞進行細胞核移植而獲得成功的。目前,克隆技術在英國又有了新的進展,他們把這一技術應用於人類造血事業。英國的PPL公司是克隆技術的經濟後台,它的主管羅思詹姆斯博士說:"從研究多利中我們知道,我們可以用一個細胞制要的組成部分,也就是血漿。"他們與羅斯林研究所合作研究一種帶有人類基因的牛和羊。他們先把動物體內的血漿取出,再取代人類的血漿,這種改變了基因的牛和羊體內就含有人類血漿的重要成分,通過對這些動物的飼養、再克隆或繁殖,就可以得到穩定可靠而且相對便宜的血資源,據統計在英國每年價值可達150萬英鎊。可謂效益匪淺。

我國的克隆技術也毫不遜色。60年代,生物學家童第周對金魚、鯽魚進行細胞核移植,1978年又成功地進行了黑斑蛙的克隆試驗,他將黑斑蛙的紅細胞的核移入事先除去了核的黑斑蛙卵中,這種換核卵最後長成能在水中自由游泳的蝌蚪。1979年春,中國科學院武漢水生生物研究所的科學家用鯽魚囊胚期的細胞進行人工培養,經過385天59代連續傳代培養後,用直徑10微米左右的玻璃管在顯微鏡下從培養細胞中吸出細胞核,在此同時,除去鯽魚卵細胞的核,讓卵細胞留出空間作好接納囊胚細胞核的准備,一切准備就緒後,把玻璃管吸出的核移放到空出位置的鯽魚卵細胞內,得到了囊胚細胞核的卵細胞在人工培養下大部分夭亡了,在189個這種換核卵細胞中,只有兩個孵化出了魚苗,而最終只有一條幼魚度過難關,經過80多天培養後長成8厘米長的鯽魚。這種鯽魚並沒有經過雌、雄細胞的結合,僅僅是給卵細胞換了個囊胚細胞的核,實際上是由換核卵產生的,因此也是克隆魚。

魚類換核技術的成熟和兩棲類換核的成功,使一批從事良種培育工作的科學家激動不己,既然鯽色的囊胚細胞核取代鯽魚卵細胞核後能得到克隆魚,那麼異種魚換核能否得到新的雜種魚呢?我國科學家首先提出了這個問題,也首先解決了這個問題,他們設法把鯉魚胚胎細胞的核取代了鯽魚卵細胞的核。鯉魚細胞核和鯽魚卵細胞質居然能相安無事,並開始了類似受精卵分裂發育的過程,最後長出有"胡須"的"鯉鯽魚",這種魚有"胡須",生長快,完全像鯉魚,但它的側線鱗片數和脊椎骨的數目與鯽魚相同,而且魚味鮮美不亞於鯽魚。這種人工克隆新魚種的出現為魚類育種開辟了新途徑。

1990年5月,西北農業大學畜牧所克隆一隻山羊。1992年,江蘇農科院克隆一隻兔子。 1993年,中科院發育生物學研究所與揚州大學農學院合作,克隆一隻山羊。1995年7月,華南師大與廣西農大合作,克隆一頭奶牛、黃牛雜種牛。1995年10月,西北農大克隆6頭豬。 1996年12月,湖南醫大克隆6隻老鼠。同年中國農科院畜牧所克隆一頭公牛犢。1997年3月,中國科學院動物研究所研究員陳大元率先提出了克隆大熊貓的設想。1999年,陳大元領導的小組將大熊貓的體細胞植入去核後的兔卵細胞中,成功地培育出了大熊貓的早期胚胎,克隆大熊貓面臨的兩個關鍵問題中的一個已經解決。

三、克隆技術的影響

小羊多利是世界上第一個利用體細胞克隆成功的動物。 克隆多利的成功,從理論上說明了高度分化的細胞,經過一定手段處理之後,也可回復到受精卵時期的合子功能;說明了在發育過程中,細胞質對異源的細胞核的發育有調控作用。它對生物遺傳疾病的治療、優良品種的培育和擴群等提供了重要途徑,對物種的優化、 對轉基因動物的擴群均有一定作用。另外,利用克隆技術可以大量復制珍稀動物,挽救瀕危物種,調節大自然的生態平衡,為人類造福。

自克隆小羊多利成功後,世界各國引起強烈的反響,以致梵蒂岡教廷和美國總統柯林頓都對之發表了評論。有的人把它看作福音,有的人則把它視為禍水。 克隆技術取得突破,給人類帶來極大的好處,最大的好處是培養大量品質優良的家畜,豐富人們的物質生活,使畜牧業的成本降低,效率提高,還可提供某些葯物原料以提高人類免疫功能等。在小羊多利之前,英國 羅斯林研究所曾培育出一隻奶中含治療血友病葯物原料的轉基因羊,一家公司以50萬英鎊的高價買去。如果利用體細胞大批"復制"這只羊,就可挽救更多患者的生命。 英國PPL公司已培育出羊奶中含有治療肺氣腫的a一1抗胰蛋白酶的母羊。這種羊奶的售價是6千美元一升,一隻母羊就好比一座制葯廠。用什麼辦法能最有效、最方便地使這種羊擴大繁殖呢?最好的辦法就是"克隆"。同樣,荷蘭PHP公司培育出能分泌人乳鐵蛋白的牛,以色列LAS公司育成了能生產血清白蛋白的羊,這些高附加值的牲畜如何有效地繁殖?答案當然還是"克隆"。母馬配公驢可以得到雜種優勢特別強的動物---騾,然而騾不能繁殖後代,那麼,優良的騾如何擴大繁殖?最好的辦法也是"克隆"。我國的大熊貓是國寶,但自然交配成功率低,因此己瀕臨絕種。如何挽救這類珍稀動物"克隆"為人類提供了切實可行的途徑。除此之外,克隆動物對於研究癌生物學、研究免疫學、研究人的壽命等都有不可低估的作用。

不可否認,"克隆綿羊"的問世也引起了許多人對"克隆人"的興趣,例如,有人在考慮,是否可用自己的細胞克隆成一個胚胎,在其成形前就冰凍起來。在將來的某一天,自身的某個器官出了問題時,就可從胚胎中取出這個器官進行培養,然後替換自己病變的器官,這也就是用克隆技術為人類自身提供"配件"。最新傳出的消息卻令全世界尤其是倫理學家嚴重不安。一項以"治療疾病、用於器官移植"為名的"克隆"項目,竟然第一次復制了人類胚胎,這對於人類是福是禍,實在難以預料。 當代生物史證明,克隆技術只能復制出外貌特徵相同的生物,不能克隆出被復制者原有的才能。人的思想才能受後天的制約。所以,即使有人能克隆出酷似歷史上的偉大領袖、偉大科學家那樣的人物,也僅在外貌上相同,卻缺乏偉大領袖、偉大科學家那樣的思想、氣質、才能,試問這樣的克隆具有什麼意義?

有關"克隆人"的討論提醒人們,科技進步是一首悲喜交集的進行曲。科技越發展,對社會的滲透越廣泛深入,就越有可能引起許多有關的倫理、道德和法律等問題。 諾貝爾獎獲得者,著名分子生物學家J.D.沃森說過:"可以期待,許多生物學家,特別是那些從事無性繁殖研究的科學家,將會嚴肅地考慮它的含意,並展開科學討論,用以教育世界人民"。目前美國傑隆公司出資 2800萬美元買下了羅斯林研究所下屬的羅斯林生物醫學公司,獲得了克隆小羊多莉時所用細胞核移植技術。這一交易的主要目的是為了推動用於器官移植的人類幹細胞克隆技術的研究。然而,這項取得突破的研究卻引起許多道德問題。生物倫理學者和來自不同教派的宗教領袖都對此嚴加譴責,但《華盛頓郵報》說,美國政府禁止利用官方資金從事人類胚胎的研究工作,但私人出資卻是合法的。 一些倫理學者擔心,培植人類胚胎細胞的計劃最終將導致大量復制人類。 當人類的繁衍不是靠自然的交配而生育,卻是靠高科技手段流水線作業式的定型復制,那麼人類還能叫自然人類嗎?地球又該用怎樣的方式來接納這批人類的復製品?

『伍』 生物工程技術包括什麼(高中生物)

生物工程技術包括五大工程,即遺傳工程(基因工程)、細胞工程、微生物工程(發酵工程)、酶工程(生化工程)和蛋白質工程。

1、細胞工程是生物工程的一個重要方面。總的來說,它是應用細胞生物學和分子生物學的理論和方法,按照人們的設計藍圖,進行在細胞水平上的遺傳操作及進行大規模的細胞和組織培養。

2、酶工程又稱蛋白質工程學,是指在工業上建立一定的反應器和反應條件,利用酶的催化作用在一定條件下催化化學反應的應用技術。UCE人類所需的產品或服務於其他目的。

3、蛋白質工程就是通過對蛋白質化學、蛋白質晶體學和蛋白質動力學的研究,獲得蛋白質的物理化學和分子特性的信息。在此基礎上,有目的地設計和修飾編碼蛋白質的基因,並利用基因工程技術獲得表達蛋白質的基因。

因為生物系統,這個生物系統可以是轉基因微生物、轉基因植物、轉基因動物,甚至是細胞系統。

4、發酵工程,是指採用現代工程技術手段,利用微生物的某些特定功能,為人類生產有用的產品,或直接把微生物應用於工業生產過程的一種新技術。發酵工程的內容包括菌種的選擇、培養基的制備、滅菌、擴大培養和接種、發酵工藝和產品的分離純化等。

5、基因工程又稱基因拼接技術和DNA重組技術,是以分子遺傳學和現代分子生物學、微生物學方法為基礎的。它根據預先設計好的體外藍圖,從不同基因構建雜交dna分子,然後將其導入活細胞進行修飾。獲得了原始遺傳特性、新品種和新產品。



(5)當代最熱門的生物工程技術是什麼擴展閱讀:

生物工程技術的應用領域非常廣泛,包括農業、工業、醫葯、葯理學、能源、環保、冶金、化工原料等。它必將對人類社會的政治、經濟、軍事和生活等方面產生重大影響,為解決世界面臨的資源、環境和人類健康問題提供良好前景。

生物工程技術的主要課程:有機化學、生物化學、化工原理、生化工程、微生物學、細胞生物學、遺傳學、分子生物學、基因工程、細胞工程、微生物工程、生化工程、生物工程下游技術、發酵工程設備等。

『陸』 當代高新產業熱點——生物工程

生物工程是在生物學與化學等學科基礎上發展起來的一個前沿應用學科,它涉及的技術范疇屬生物工程技術與化學工程技術,生物工程技術已廣泛應用於醫葯、輕工、食品、化工、農業、環保、礦業等領域,其社會與經濟效益舉世矚目。
生物工程技術是當今自然科學中發展最迅速,影響最大的學科之一,它帶動了生物學的全面發展,是研究生命學中熱點學科和開發利用生物資源的最有效手段。隨著分子生物學的迅猛發展,轉基因技術、微生物與發酵技術等實驗技術的日趨完善,應用領域不斷擴展。
目前高科技呈現的強大實力震撼著整個人類,高科技產業化已經成為世界經濟的潮流,北京市制訂了把發展高新技術產業確定為二十一世紀發展戰略,其中之一就是「生物工程」。可見,生物工程作為高新技術產業有著無限的發展前景。
主要課程:高等數學、物理學和實驗、無機與分析化學及實驗、有機化學及實驗、物理化學及實驗、英語、專業英語、生物學及實驗、微生物學及實驗、生物化學及實驗、分子生物學、化工原理、機械制圖、電路和電子技術、演算法語言及其在生物學中的應用、基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程、生物工程(生物反應器及產品分離純化)、生物技術大實驗、生化儀器分析。為了拓寬學生的就業面,該專業還設置有關「企業管理」「市場營銷」等經濟類課程。
主要實踐環節:生產實習;畢業設計或畢業論文。

主要專業實驗:微生物學實驗、生物化學實驗、生物技術大實驗等。
就業方向:學生畢業後可到大學實驗室、科研院所、生物公司、食品釀造公司、醫院、葯品檢驗所、生物葯廠、現代農業、育種繁殖等單位從事研究、開發和實用技術性工作。
業務培養目標:培養具有堅實的現代生物科學基礎和實驗技術,受到科學研究和工程技術應用初步訓練,能在科研、生產及教學等領域從事生物技術研究、開發的專門人才。
修業年限:四年。
授予學位:工學學士。
相近專業:生物科學、生物技術。
業務培養要求:本專業學生主要學習生物技術的基本理論和專門知識。
畢業生應獲得以下幾方面的知識和能力:
1.掌握比較扎實的數學、物理、化學、現代生物科學及生物化工的基礎理論、基本知識和基本技能;
2.全面了解生物技術各有關領域的發展現狀和趨勢,掌握生物技術的基本實驗技能,具有初步從事生物技術工程和研究開發工作的能力;
3.掌握一門外國語, 能較順利地閱讀本專業的外文書刊,具備查閱和獲取有關科技信息的能力;
4.能較熟練地使用電子計算機,能通過網路獲取國內外相關科技信息和科技資料。
本專業所涉及的主要工程領域簡介:
溶劑和有機酸的微生物發酵;
氨基酸的微生物發酵;
核苷、核苷酸及其類似物的微生物發酵;
微生物和酶制劑工業;
微生物發酵生產抗生素;
微生物和基因工程;
微生物與環境保護。

『柒』 現代生物技術最熱門課題是什麼

PCR
單克隆抗體
基因工程
細胞工程

『捌』 生物技術的四大工程是什麼

生物技術的四大工程是基因工程、發酵工程、細胞工程、酶工程。

1、基因工程(genetic engineering)又稱基因拼接技術和DNA重組技術,是以分子遺傳學為理論基礎,以分子生物學和微生物學的現代方法為手段,將不同來源的基因按預先設計的藍圖,在體外構建雜種DNA分子,然後導入活細胞,以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產新產品。

2、發酵工程,是指採用現代工程技術手段,利用微生物的某些特定功能,為人類生產有用的產品,或直接把微生物應用於工業生產過程的一種新技術。發酵工程的內容包括菌種的選育、培養基的配製、滅菌、擴大培養和接種、發酵過程和產品的分離提純等方面。

3、細胞工程是生物工程的一個重要方面。總的來說,它是應用細胞生物學和分子生物學的理論和方法,按照人們的設計藍圖,進行在細胞水平上的遺傳操作及進行大規模的細胞和組織培養。當前細胞工程所涉及的主要技術領域有細胞培養、細胞融合、細胞拆合、染色體操作及基因轉移等方面。

4、酶工程(英語:Enzyme engineering)又稱蛋白質工程學,是指工業上有目的的設置一定的反應器和反應條件,利用酶的催化功能,在一定條件下催化化學反應,生產人類需要的產品或服務於其它目的的一門應用技術。

(8)當代最熱門的生物工程技術是什麼擴展閱讀:

1、酶工程應用

酶作為一種生物催化劑,已廣泛地應用於輕工業的各個生產領域。近幾十年來,隨著酶工程不斷的技術性突破,在工業、農業、醫葯衛生、能源開發及環境工程等方面的應用越來越廣泛。

2、細胞工程應用

細胞工程作為科學研究的一種手段,已經滲入到生物工程的各個方面,成為必不可少的配套技術。在農林、園藝和醫學等領域中,細胞工程正在為人類做出巨大的貢獻。

3、基因工程應用

運用基因工程技術,不但可以培養優質、高產、抗性好的農作物及畜、禽新品種,還可以培養出具有特殊用途的動、植物。

4、發酵工程應用

(1)在醫葯工業上的應用:基於發酵工程技術,開發了種類繁多的葯品,如人類生長激素、重組乙肝疫苗、某些種類的單克隆抗體、白細胞介素-2、抗血友病因子等。

(2)在食品工業上的應用:

主要有三大類產品,

一是生產傳統的發酵產品,如啤酒、果酒、食醋等;

二是生產食品添加劑;

三是幫助解決糧食問題。

(3)在環境科學領域的應用:污水處理中微生物的強化。

『玖』 現代生物技術的核心是什麼

生物工程技術包括酶工程、發酵工程、細胞工程和基因工程。它的外延還包括蛋白質工程(稱第二代基因工程)和生化工程。現代生物技術的核心是基因工程,它的出現帶動了生物技術的全面發展。

『拾』 2007年 比較熱門的生物科學發展有哪些——前沿科學

20世紀70年代以來,生物科學的新進展,新成就如雨後春筍,層出不窮。從總體上看,當代生物科學主要朝著微觀和宏觀兩個方面發展:在微觀方面,生物學已經從細胞水平進入到分子水平去探索生命的本質;在宏觀方面,生態學的發展正在為解決全球性的資源和環境等問題發揮著重要作用。下面僅通過生物工程和生態學方面的幾個實例來說明。

生物工程方面 生物工程(也叫生物技術)是生物科學與工程技術有機結合而興起的一門綜合性的科學技術。也就是說,它是以生物科學為基礎,運用先進的科學原理和工程技術手段來加工或改造生物材料,如DNA、蛋白質、染色體、細胞等,從而生產出人類所需要的生物或生物製品。生物工程在近些年來迅猛發展,碩果累累。

生物工程在醫葯方面有著廣泛的應用。例如,長期以來,預防乙型肝炎的疫苗是從乙肝病毒攜帶者的血液中提取和研製的,這樣的疫苗生產周期長,產量低,價格昂貴。現在,採用生物工程的方法,將乙肝病毒中的有關基因分離出來,引人細菌的細胞中,再採用發酵的方法,或者引人哺乳動物的細胞中,再採用細胞培養的方法,就能讓細菌或哺乳動物的細胞生產出大量的疫苗。我國研製的生物工程乙肝疫苗已經在1992年投放市場,在預防乙型肝炎中發揮了重要作用。除乙肝疫苗以外,還有抑制病毒在細胞內增殖的干擾素等多種生物工程葯物已經問世。我們知道,人類的許多疾病都與基因有關。在基因水平上對人類的疾病進行診斷和治療,是科學家們正在探求的另一個重大課題。為了弄清人類約10萬個基因的結構和功能,美國從1988年開始實施「人類基因組計劃」,目前這項研究已經成為國際間合作的一項重大科研課題。

生物工程在農業生產上的應用前景更為誘人,1988年,我國科學家人工合成了抗黃瓜花葉病毒的基因,並且將這種基因導人煙草等作物的細胞中,得到了抵抗病毒能力很強的作物新系,1989年,我國科學家成功地將人的生長激素基因導人鯉魚的受精卵中,培育成轉基因鯉魚。與非轉基因鯉魚相比,轉基因鯉魚的生長速度明顯加快,1993年,我國研製的兩系法雜交水稻開始大面積試種,與原來普遍種植的三系法雜交水稻相比,平均每公頃增產15%,1995年,我國科學家將某種細菌的抗蟲基因導人棉花,培育出了抗棉鈴蟲效果明顯的棉花新品種。

生物工程在開發能源和環境保護等方面同樣有著廣泛的應用。我們知道,煤炭、石油等能源終將枯竭,目前全世界已經面臨著能源危機。使用煤炭、石油等能源,還造成嚴重的環境污染。因此,科學家們正在努力探索開發新的能源,其中很重要的一個方面就是用生物工程開發生物能源。美國科學家在1978年成功地培育出能直接生產能源物質的植物新品種——「石油草」,這種植物的莖稈被割開後,就會流出白色乳狀的液體,經提煉就得到石油。在利用細菌治理石油污染方面,由於石油中的不同組成成分往往需要用不同的細菌來分解,科學家就將不同細菌的基因分離出來,集中到一種細菌內,從而得到了「超級菌」。這種「超級菌」分解石油的速度比普通細菌快得多,凈化石油污染的能力得到明顯的提高。

生態學方面 生態學是研究生物與其生存環境之間相互關系的科學。20世紀60年代以來,人類社會面臨的人口爆炸、環境污染、資源匱乏、能源短缺和糧食危機等問題日益突出。要解決這些問題,都離不開生態學。因此,生態學的研究受到高度重視,並且取得了顯著的進展。生態系統的能量流動和物質循環的基本原理,已經成為人類謀求與大自然和諧共處、實現社會和經濟可持續發展的理論基礎;運用生態學原理,我國推行生態農業的建設,已經取得了令人矚目的成就,涌現了一批生態村、生態農場和生態林場,為實現農業的可持續發展積累了經驗。例如,安徽省穎上縣小張庄,從前是個窮地方,生態環境惡劣,旱澇災害頻繁,農業結構單一,糧食產量很低。70年代中期,小張庄開始進行生態農業的建設,整治土地,興修水利,大力營造防護林,使當地生態環境得到了明顯改善。小張庄在大力發展種植業和林業的同時,還利用當地的飼草資源和魚塘,大力發展養殖業。養殖業為農田提供了大量的有機肥,從而改良了土壤。這個村還利用人畜糞便生產沼氣,發展沼氣能源。沼氣池的渣液用來喂養魚,塘泥肥田,從而建立起了良性循環的農業生態系統。

上面舉例說明了20世紀70年代以來生物科學的新進展。當然,生物科學的新進展遠不止這些。除了在生物工程和生態學領域以外,生物科學在其他許多領域也取得了令人鼓舞的進展,向人們展示出美好的前景。例如,腦科學的研究已經深入到分子水平,這不僅對腦病的防治和智力的開發有重要意義,而且將為研究生物計算機提供理論基礎。光合作用和生物固氮的研究,細胞生物學的研究,等等,也都獲得一系列的成就,在21世紀將會有更大的發展。由於生物科學的迅猛發展和它對人類社會所產生的巨大影響,許多科學家都認為,生物科學將是21世紀領先的學科之一。

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