生物技术在医药领域的应用有哪些

Ⅰ 分子生物学在医学领域的应用

一些分子生物学进展使得一些生物技术工具极大提高了生物发光和化学发光的检测和快速应用。这些发展方便了体外和体内持续检测生物过程（如基因表达，蛋白质－蛋白质相互间作用和疾病的进程），可应用于临床、诊断、和药物开发等。而且，结合发光酶或某些在基因水平有生物特异结合位点的发光蛋白发展了超敏感和选择性的生物分析工具，如重组细胞生物传感器，免疫分析和核酸杂交系统。发光分析信号的高度可侦测性使得它非常适合于微小化的生物分析装置（如微矩阵，微流设备和高密度的微孔板）以用于小量样品体积的基因和蛋白的高通量筛选。

自从20多年前，Marlene DeLuca’s第一个成功的获得表达萤火虫荧光素酶基因（luc基因）的转基因烟草以来，生物发光的应用进入了一个新时代。生物发光和化学发光（BL/CL）的主要特点就在于发光信号的高度可测性，可以用PMT（光电倍增管）和CCD成像系统来检测极少量的光子信号。BL是属于CL范畴之内，CL反应的特点是高光子产生效率，BL为05-0.8 ，CL为0.1-0.001。因此BL/CL的检测极限可以达到10－18到10－21摩尔，这显然要比其它的光学技术强的多。

BL/CL已经发展出了很多具体的分析方法来诊断目前微摩尔或纳摩尔级的生物样本。通过BL/CL结合酶反应，如氧化酶、脱氢酶和激酶等，就可以达到如此的检测灵敏度。然而，以发光技术为基础的分析主要还仅仅停留在作为一个诊断工具。如果BL/CL的潜能能够得到开发，那么许多稀有的微量样品也可以通过一个便宜、可靠甚至是点对点的方式进行测量。

分子生物学和生物技术持续地进展产生了一些新的BL/CL试剂，包括重组和突变酶及相关基因，可以作为报告剂或探针。这些工具的获得，再加上新的CL高效底物，促进了革新性的生物分析技术的出现，用于许多靶标的超敏感检测。

Ⅱ 举例说明生物化学在医药方面的应用

1、血清中肌酸激酶同工酶的电泳图谱用于诊断冠心病、转氨酶用于肝病诊断、淀粉酶用于胰腺炎诊断等。

2、在治疗方面，磺胺药物的发现开辟了利用抗代谢物作为化疗药物的新领域，如5－氟尿嘧啶用于治疗肿瘤。

3、青霉素的发现开创了抗生素化疗药物的新时代，再加上各种疫苗的普遍应用，使很多严重危害人类健康的传染病得到控制或基本被消灭。

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就研究方向而言，生物化学对与之关系比较密切的细胞学、微生物学、遗传学、生理学等领域皆产生了深刻的影响。通过对生物高分子结构与功能进行的深入研究，生物化学揭示了生物体物质代谢、能量转换、遗传信息传递、光合作用、神经传导、肌肉收缩、激素作用、免疫和细胞间通讯等许多奥秘，使人们对生命本质的认识跃进到一个崭新的阶段。

生物学中有一些看来与生物化学关系不大的学科，如分类学和生态学，事实上都与生物化学有着密切的联系。甚至人们在探讨人口控制、世界食品供应、环境保护等社会性问题时，都需要从生物化学的角度加以考虑和研究。

Ⅲ 生物工程在医学上的应用

生物工程又称生物工艺学或生物技术。应用生物学和工程学的原理，对生物材料、生物所特有的功能，定向地组建成具有特定性状的生物新品种的综合性的科学技术。生物工程学是70年代初，在分子生物学、细胞生物学等的基础上发展起来的，包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等，他们互相联系，其中以基因工程为基础。只有通过基因工程对生物进行改造，才有可能按人类的愿望生产出更多更好的生物产品。而基因工程的成果也只有通过发酵等工程才有可能转化为产品。
医学上通过生物工程可以生产出大量廉价的防治人类疾病的药物，如入胰岛素、干扰素、生长激素、乙型肝炎疫苗等。生物工程在食品、轻工中的应用面也很广。1983年美国用生物工程生产的用于制作饮料的高果糖浆的年产量达600万吨，从而使蔗糖的消耗量减少一半。采用生物工程技术，使育种工作发生了很大变化，如把抗病基因转移到烟草中去，已培育出防止害虫的烟草新品种；把低等生物根瘤菌的固氮基因转移到高等作物的细胞中，使之能自己制造氮肥，也取得了一定成果。目前世界各国对生物工程十分重视，我国也把生物工程列为重点发展的科研项目之一。生物工程学的研究将对人类的生产方式和生活方式产生巨大的影响。

Ⅳ 生物工程技术在医学上的应用是什么

生物技术是一门领域比较广泛的学科，仅在医学上，就可以涉猎医学检验（生物医学工程，生化检验，基因检验，生物传感器等等）、药理药效、生物大分子的理论和实际应用（分子生物学，生物制药等）、临床发病的机理，总之，医、理、工全面涉猎，范围很广。医学上很多问题如果从分子水平来看，都要涉及到生物技术。

Ⅳ 生物技术有何应用

生物技术，是20世纪70年代初开始兴起的一门新兴的综合性应用学科，尽管起步晚，但是发展迅速，是解开生命之谜、创造新物种的钥匙。比尔盖茨在1996年说过：“生物科技将像电脑软件一样改变这个世界。”科学家预言，生物将取代物理。未来的时代不再是矿物时代而是生物时代，谁掌握了先进的生物技术，谁就将主宰未来。

一、生物工程技术的基础

生物技术包含一系列的技术，它可利用生物体或细胞生产我们所需要的生物，这些新技术包括基因重组、细胞融合和一些生物制造程序等等。其实人类利用生物体或细胞生产我们所需要生物的历史已经非常悠久，例如在1万年前开始耕种和畜牧以提供稳定的粮食来源，6000年前利用发酵技术酿酒和做面包，2000年前利用霉菌来治疗伤口，1797年开始使用天花疫苗，1928年发现抗生素盘尼西林等。既然人类使用生物科技的历史这么久，为什么近年来生物技术又突然吸引大家的注意呢。这是因为20世纪中期，人类对构成生物体最小单位，即细胞及控制细胞遗传特征的基因有了更深入的了解，20世纪70年代又发展出基因重组和细胞融合技术。由于这两项技术可以更有效、更快速地让细胞或生物体生产出我们所需要的新物质，且适合工业或农业量产，因此从20世纪80年代开始，造就了一个新兴的生物科技产业。

生物工程技术包括五大工程，即基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和生物反应器工程。在这五大领域中，前两者作用是将常规菌（或动植物细胞株）作为特定遗传物质受体，使它们获得外来基因，成为新物种。后三者的作用则为新物种创造良好的生长与繁殖条件，进行大规模的培养，以充分发挥其内在潜力，为人们提供巨大的经济效益和社会效益。

1.基因工程

随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，生物学家不再仅仅满足于探索、揭示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性，这种分子水平的干预是这样实现的：将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断，连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA重新组织一下，设计出新的遗传物质并创造出新的生物类型。这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同，它很像技术科学的工程设计，即按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就被称为“基因工程”，或者称之为“遗传工程”。

基因工程在20世纪取得了很大的进展，这至少有两个成功典范。一是转基因动植物，一是克隆技术。转基因动植物由于植入了新的基因，使得动植物具有了原先没有的全新的性状，这引起了一场农业革命。如今，转基因技术已经开始广泛应用，如抗虫西红柿、生长迅速的鲫鱼等。1997年世界十大科技突破之首是克隆羊的诞生。这只叫“多利”的母绵羊是第一只通过无性繁殖产生的哺乳动物，它完全秉承了给予它细胞核的那只母羊的遗传基因。“克隆”一时间成为人们注目的焦点。

2.细胞工程

指应用现代细胞生物学、发育生物学、遗传学和分子生物学的理论与方法，按照人们的需要和设计，在细胞水平上重组细胞的结构和内含物，以改变生物的结构和功能，快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的生物工程技术。细胞工程的优势在于避免了分离、提纯、剪切、拼接等基因操作，只需将细胞遗传物质直接转移到受体细胞中就能够形成杂交细胞，因而能够提高基因的转移效率。通俗地讲，细胞工程是在细胞水平上动手术，也称细胞操作技术，包括细胞融合技术、细胞器移植、染色体工程和组织培养技术。通过细胞融合技术，可以培育出新物种，打破了传统的只有同种生物杂交的限制，实现物种间的杂交。这项技术不仅可以把不同种类或者不同来源的植物细胞或者动物细胞进行融合，还可以把动物细胞与植物细胞融合在一起。这对创造新的动植物和微生物品种具有前所未有的重大意义。

3.酶工程

酶工程又称生物转化反应，是利用生物学方法以酶为催化剂，使一种物质迅速转化为另一种物质的技术。它不需要传统的化学转化所必不可少的高温、高压、强酸、强碱等条件，节省能源，效率极高。酶工程最突出的成就是微生物发电。最原始的酶工程要追溯到人类的游牧时代。那时候的牧民已经会把牛奶制成奶酪，以便于贮存。他们从长期的实践中摸索出一套制奶酪的经验，其中关键的一点是要使用少量小牛犊的胃液。用现代的眼光看那就是在使用凝乳酶。此后，在开发使用酶的早期，人们使用的酶也多半来自动物的脏器和植物的器官。例如，从猪的胰脏中取得胰蛋白酶来软化皮革；从木瓜的汁液中取得木瓜蛋白酶来防止啤酒混浊；用大麦麦芽的多种酶来酿造啤酒；等等。然而，随着酶的开发应用的扩展，这些从动植物中取得的酶已经远远不能满足人们需要了。人们把眼光转向了微生物。

微生物是发酵工程的主力军。在发酵工程里（或者说在自然界也一样），微生物之所以有那么大的神通，能迅速地把一种物质转化为另一种物质，正是因为它们体内拥有神奇的酶，正是那些酶在大显神通。说到底，发酵作用也就是酶的作用。

微生物种类繁多，繁殖奇快。要发展酶工程，微生物自然应该是人们获取酶、生产酶的巨大宝库、巨大资源。事实上，目前酶工程中涉及的酶绝大部分来自于微生物。

酶工程，可以分为两部分。一部分是如何生产酶，一部分是如何应用酶。用微生物来生产酶，是酶工程的半壁江山。

4.发酵工程

指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、灭菌、接种和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。

5.生物反应器工程

生物反应器是指为细胞增殖或生化反应提供适宜环境的设备，它是生物反应过程中的关键设备。生物反应器的结构、操作方式和操作条件的选定，对生物化工产品的质量、收率（转化率）和能耗有直接影响。生物反应器的设计、放大是生化反应工程的中心内容，也是生物化学工程的重要组成部分。从生物反应过程说，发酵过程用的生物反应器称为发酵罐；酶反应过程用的生物反应器则称为酶反应器。另一些专为动植物细胞大量培养用的生物反应器，专称为动植物细胞培养装置。顾名思义，生物反应器工程就是研制各种生物反应器的工程。

基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程不是孤立存在的，而是彼此互相关联、互相渗透。例如用基因重组技术和细胞融合技术可以创造出许多具有特殊功能和多功能的工程菌和超级菌，再通过微生物发酵来产生新的有用物质。再如酶工程和发酵工程相结合，可以改革发酵工艺，大大提高产量。

二、神秘的军事生物技术

在引发21世纪武器装备革命性变化的高新技术中，迅速兴起的生物技术发展势头正猛。未来的武器装备、后勤保障和军用医药等各个方面，都将离不开生物技术的支撑。有识之士认为，现代化生物武器是一支重要的威慑力量，在未来战场上，比原子弹更可怕。

以生命科学为基础的综合性技术——生物技术将成为军事高技术的制高点。

1.人称“种族武器”和“世界末日武器”的基因武器

基因武器就是在生物遗传工程技术的基础上，用人为的方法，按照军事上的需要，利用基因重组技术，复制大量致病微生物的遗传基因，并制成生物战剂放入施放装置内所构成的武器。它能改变非致病微生物的遗传物质，使其产生具有显着抗药性的致病菌，利用人种生化特征上的差异，使这种致病菌只对特定遗传特征的人们产生致病作用，从而有选择地消灭敌方有生力量。因此，科学家们也称这种“只对敌方具有残酷杀伤力，而对己方毫无影响”的新型生物武器为“种族武器”。按照美国国家人类基因组研究中心的报告，由多国联手开展的人类基因组计划，预计于2003年完成，届时将可排列出组成人类染色体的30亿个碱基对的DNA序列，揭开生命与疾病之谜。一旦不同种群的DNA被排列出来，就可以生产出针对不同人类种群的基因武器。

基因武器杀伤力极强，远非普通的生物战剂所能比拟。据估算，用5000万美元建造一个基因武器库，其杀伤效能远远超过50亿美元建造的核武器库。某国曾利用细胞中的脱氧核糖核酸的生物催化作用，把一种病毒的DNA分离出来，再与另一种病毒的DNA相结合，拼接成一种具有剧毒的“热毒素”基因战剂，用其万分之一毫克就能毒死100只猫；倘用其20g，就足以使全球55亿人死于一旦。正因为如此，国外有人将“基因武器”称为“世界末日武器”。科学家认为，不能排除随着基因操作等知识的日益普及，基因技术被用于制造基因武器的可能。甚至有人预测，基因武器将在5至10年内出现。

2.威力巨大的生物炸弹

利用生物技术制造炸药，生产过程简单，成本低，燃烧充分，爆炸力强，威力比常规炸药大3～6倍。用生物炸药制成的武器战斗可使武器的战术、技术性能提高一个数量级。

3.智能化的军用仿生导航系统

自然界中许多动物具有导航能力。研究发现，鸟体的导航系统只有几毫克，但精确度极高，探测误差小于0.03微瓦/平方米。目前已有一些国家在利用生物技术手段模拟动物的导航系统来简化军事导航系统，以提高精度，缩小体积，减轻重量，降低成本，增强在复杂条件下的导航能力。

4.敏锐的军用生物传感器

把生物活性物质，如受体、酶、细胞等与信号转换电子装置结合成生物传感器，不但能准确识别各种生化战剂，而且探测速度快、判断准确，与计算机配合可及时提出最佳的防护和治疗方案。美国国防部于1990年将生物传感器列入国防关键技术，2000年就制造出了机器人生物传感器。生物传感器还可通过测定炸药、火箭推进剂的降解情况来发现敌人库存的地雷、炮弹、炸弹、导弹等装备的数量和位置，它将成为实施战场侦察的有效手段。

5.取之不尽的军用生物能源

目前主战兵器的机动装备大都以汽油、柴油为燃料，跟踪补给任务重、要求高。生物技术可利用红极毛杆菌和淀粉制成氢，每消耗1克淀粉就可生产出1毫升氢。氢和少量燃料混合即可替代汽油、柴油。这样，机动装备只需要带少量的淀粉，就能进行长时间远距离的机动作战。日本、加拿大等国把细菌和真菌引入酵母，酶解纤维生产酒精，或用基因工程方法使大肠杆菌把葡萄糖转化为酒精，代替汽油或柴油，可随时为军队的机动装备提供大量的生物燃料。

6.奇异的军用生物装具

即利用生物技术就地取材提供高能量的作战军需品。如美国陆军研究发展和工程中心已经从织网蜘蛛中分离出合成蜘蛛丝的基因，从而能够生产蛛丝；还可将基因转移到细菌中生产可溶性丝蛋白，经浓缩后可纺成一种特殊的纤维，其强度超过钢，可用于生产防弹背心、防弹头盔、降落伞绳索和其他高强度轻型装备。

7.疗效快捷的军用生物医药

生物技术可以制造新的疫苗、药物和新的医疗方法。如利用生物技术生产血液代用品，已受到世界各国的重视，人造血液可望缓解战场上血浆的供需矛盾。利用生物技术生产的高效伤口愈合材料，有望进行大规模生产。科学家正研究用重组工程菌进一步提高壳多糖（有促进伤口愈合功能）的产量。美国一些公司与陆军医疗中心正在从事用生物技术合成“人造皮肤”的研制工作。

8.不可思议的军用仿生动力

人和动物的肌肉具有惊人的力量，人体全身的600余块肌肉朝一个方向收缩，其力量可达25吨！目前，军事仿生专家已用聚丙烯酸等聚合物制成了“人工肌肉”，把它放入碱或酸介质中，便能产生强烈的收缩或松弛，直接把化学能转变成机械能。为尽快制造出实用的肌肉发动机，专家们设想用胶原蛋白作材料。胶原蛋白分子呈螺旋状结构，类似弹簧。将其浸入溴化锂溶液后即迅速收缩，从而做功，用纯水洗去溴化锂，胶原蛋白就恢复到原来长度。这种“肌肉发动机”没有齿轮、活塞和杠杆，故体积小、重量轻、无噪音、操作简便，还省去了体大笨重易燃易爆的油箱，用来制造兵器，可大大提高机动力和生存力。

9.怪异的军用动物武器

训练动物参战，自古有之。但人们运用生物工程技术，创造一些“智商”高、体力强、动作敏捷和繁殖速度快、饲养简单的动物，去充当“战斗动物兵”并非遥远。1992年，世界上第一头带有人类遗传特征的短吻、小眼睛、大耳朵、被称为“阿斯特里德”的猪，在伦敦降生了。到第二年，英国就有37头猪带上了人类基因。科学家的目的是为了实现跨物种器官移植，以解决目前移植手术中器官来源不足的难题。但由此不难想象，随着基因技术的发展，用这一技术“杂交”出一些怪物，甚至“人造人”，完全是有可能的。

此外，生物加工处理技术在军事领域也有广泛的应用。目前正在研究的课题有：生化战剂的洗消、危险废物的生物降解、生物除雷、生物防核污染等。已经初步研制出了无腐蚀、低成本、高速度、便于携带的清洗生化战剂的生物酶，清除残余地雷、水雷，降解TNT炸药的生物体和能除去铀、镭、砷等有毒有害元素的微生物。

Ⅵ 请举例说明生物化学原理和技术在临床医学上的应用（至少5项）

1、血清中肌酸激酶同工酶的电泳图谱用于诊断冠心病、转氨酶用于肝病诊断、淀粉酶用于胰腺炎诊断等。在治疗方面，磺胺药物的发现开辟了利用抗代谢物作为化疗药物的新领域，如5-氟尿嘧啶用于治疗肿瘤。

2、青霉素的发现开创了抗生素化疗药物的新时代，再加上各种疫苗的普遍应用，使很多严重危害人类健康的传染病得到控制或基本被消灭。

3、生物化学的理论和方法与临床实践的结合，产生了医学生化的许多领域，如：研究生理功能失调与代谢紊乱的病理生物化学，以酶的活性、激素的作用与代谢途径为中心的生化药理学，与器官移植和疫苗研制有关的免疫生化等。

4、19世纪和20世纪初，血液及尿中成分多采用传统的重量分析和容量分析法（滴定法），其灵敏度不高，标本用量多，耗费时间长，方法繁琐，限制了它在临床上的广泛应用。

20世纪初，特别是从1904年Folin用比色法测定肌酐开始，建立了一系列血液生物化学成分测定的比色分析法。Duboseq第一个设计了目测比色法。

5、1926年，Waiter Gannon使用了“homeostasis”（内环境相对稳定）一词，取代和发展了Claude Bernard的细胞内环境恒定的概念，这对推动临床生物化学的发展起着深远的影响，在过去50年中成为实验性研究的指导思想。

由Van Slyke等人开创的体液水、电解质与酸碱平衡这一领域中的理论与实践在临床诊断和治疗中所起作用就是一个具有代表性范例。

Ⅶ 生物技术在食品或医药领域中的应用

基因工程---转基因食品
植物组织培养---生产人参皂甙
动物细胞融和--生产单克隆抗体

Ⅷ 生物化学在医学中的应用

现代医学的发展，生物化学起着很重要的作用。
生物化学是在有机化学和生理学的基础上发展起来的，与有机化学，生理学，物理化学，分析化学有着密切的联系，19世纪末20世纪初发展为独立的学科，是生物学中发展最快的一门科学，是细胞生物学，遗传学，微生物学，免疫学，病毒学，进化论和分类学的基础，研究药学，制药工程，食品和营养等学科，也离不开生物化学的理论和方法，生物化学是研究生命的化学组成及其在生命活动中变化规律的一门科学，其任务主要是从分子水平阐明生物体的化学组成及其在生命活动中所进行的化学变化，以及调控规律的生命现象的本质。

当今生物化学越来越多的成为生命科学的共同语言，尤其是基因信息的传递，基因重组和基因工程，基因组学和医药学等领域已成为生命科学的前沿学科，在工业、农业、食品工业和医药的发展中发挥着越来越明显的促进作用，医学生物化学主要研究人体的生物化学，它是一门重要的医学基础课程，近年来，生物学，微生物学，免疫学，病理学的基础医学学科的研究，深入到分子水平，并应用生物化学的理论和技术，解决各个学科的问题，近代医学的发展，经常运用生物化学的理论和方法来诊断、治疗和预防疾病，许多疾病的机理也需要从分子水平上加以探讨，生物化学课程的主要任务是介绍生物化学的基本知识，以及医学相关的生物化学进展，为学生学习其它基础医学和专业课程奠定基础，也是医学各专业的必修课。

其实生物化学的内容非常的广泛，医学生物化学的内容主要包括生物大分子的结构与功能，物质代谢及其调节，基因信息的传递以及调控，与临床有关的内容包括血液生化，肝胆生化，维生素等相关内容，如果代谢异常，可直接造成临床多种疾病，所以现代医学的发展离不开生物化学的研究，只有不断的研究这些具体的内容，才能够促进人类现代医学的更好发展。
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现代医学的发展，生物化学起着很重要的作用现代医学的发展，生物化学起着很重要的作用不同的医学研究方向，生物化学也可以取得很大的研究成果不同的医学研究方向，生物化学也可以取得很大的研究成果加强医疗方面的创新和研究，生物化学才可以获得一个很好的突破加强医疗方面的创新和研究，生物化学才可以获得一个很好的突破研究生物化学专注于功能和结构的研究研究生物化学专注于功能和结构的研究。

Ⅸ 细胞生物学在医学中的应用有哪些

推动医学革命，延长人类寿命。

20世纪初人类平均寿命约为40多岁左右，抗生素和疫苗的应用、医疗技术的提高和公共卫生观念的提出使人类摆脱了传染病的威胁，人类平均寿命逐渐提高，20世纪末人类平均寿命达到70多岁。但是心血管病、癌症和各类遗传病或遗传相关的疾病仍然是威胁人类健康的主凶。

21世纪细胞生物学将推动新一轮医学革命，从疾病预防、疾病诊断、药物研制、组织工程、基因治疗、器官移植、抗衰老等方面，延长人类寿命。

(9)生物技术在医药领域的应用有哪些扩展阅读：

细胞生物学的主要内容：

后人根据施莱登和施旺分别于1838年和1839年发表的研究结果，综和为以下要点：

1、 细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。

2)、细胞是一个相对独立的的单位，既有自己的生命，又对于其他共同组成的整体的生命起作用。

3、新细胞可以从老细胞中产生。

1855 德国人魏尔肖（R. Virchow）提出“一切细胞来源于细胞”（omnis cellula e cellula）的着名论断，进一步完善了细胞学说。

把细胞作为生命的一般单位，以及作为动植物界生命现象的共同基础的这种概念立即受到了普遍的接受。恩格斯将细胞学说誉为19世纪的三大发现之一。

Ⅹ 目前生物技术在医药领域的应用主要包含那几个方面他具有哪些优越性

基因诊断，基因治疗，单克隆抗体，生物制药（例如用细菌制造胰岛素）等等，好处是对代价小，产量高，作用效果好，经济效应好。