生物技术与人类文明

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1、生物技术与人类文明生物技术与人类文明摘要摘要在这个知识爆炸、科技成为第一生产力的时代，大家对计算机网络、 信息高速公路、卫星通讯、移动电话等都不陌生。那么，我想大家对生物工程技术也一样有所耳闻。生物工程当前新技术革命的三大支柱（微电子、生物工程和新材料）之一，无论在发达国家还是 发展中国家，它都被列为优先发展的领域，特别是基因工程的出现，使人类进入了一个能按自己需要创造新生物的伟大时代。“生物工程热”的现象不是偶然的，它为解决世界面临的如能源、粮食、人口、以及污染严重等诸多难题开辟了新途径，直接关系到医药卫生、轻工食品、农牧渔业及能源、化工、冶金等传统产业的革新和新兴产业的形成，它的发展将极大

2、地造福人类。在食品类里的面包、酸奶、乳酪、酱油、味精；酒类里的啤酒、葡萄酒、威士忌酒；药类里的各类抗生素（如常见的青霉素、头孢霉素） 、胰岛素、乙肝疫苗、小儿麻痹症疫苗、流感疫苗；生活用品类的奶酪、洗衣粉等等，与生物工程密切相关，所以他对我们来说并不是很陌。本文主要介绍生物工程技术与人类文明，顾名思义，就是介绍生物工程的简介以及它在当今社会所起的作用，对人类生活的影响。关键字：生物工程，人类文明，发展，影响关键字：生物工程，人类文明，发展，影响目录目录第一章：生物工程内容第一章：生物工程内容1 11 1 基因工程基因工程1 12 2 细胞工程细胞工程1 13 3 酶工程酶工程1 14 4 微生

3、物发酵工程微生物发酵工程1 15 5 生化工程生化工程第二章：第二章：小结小结第三章第三章: :生物工程的发展生物工程的发展第四章：参考文献第四章：参考文献第一章：生物工程的内容第一章：生物工程的内容生物工程有五个强大而富有生命力的技术系统：基因工程、细胞工程、酶工程、微生物发酵工程和生化工程。11 基因工程也叫遗传工程，或 DNA 重组技术。这一技术在生物工程中的地位举足轻重。基因工程简单地说，就是对不同生物的遗传物质基因，在体外使用一 种工具酶，用人工的方法，进行“剪切” 、 “组合” 、 “拼接” ，使遗传物质按照我们的意愿重新组合，然后通过运载物质（质粒、噬菌体、病毒等）转入微生物体

4、内或动、植物细胞内，进行无性繁殖，并使我们需要的基因在细胞中表达出来，产生出我们所需要的产物或组成新的生物类型。1973 年，斯坦福大学的科恩和旧金山加州大学的博耶共同实现了这一 DNA 重组实验，也是那个时候这一技术在美国首次获得成功。 利用细菌生产人胰岛素，这一成果在基因工程领域产生很大的影响，当然还有其他的例子，例如：能自动脱毛的绵羊、超级鼠、巨鱼、用细菌 生产的没有蛋壳的鸡蛋等等。12 细胞工程细胞工程在最近的十几年里都很时兴，尤其是 1975 年英国剑桥大学的米尔斯坦发展了杂交肿瘤细胞技术以及单克隆抗体的作用，使细胞工程开始为世人所瞩目。细胞工程是应用现代生物学，发育生物学，遗传学和

5、分子生物学的理论和方法，按照人们的需要和设计，在细胞水平上的遗传操作，重组细胞的结构和内含物，以改变生物的结构和功能，即通过细胞融合，核质移植，染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法， ，快速繁殖和培育出人们所需要的新物种的生物工程技术。其突出成果为单克隆抗体，它由米尔斯坦和另外一位英国科 学家科勒合作而完成。另外，细胞工程还有两项重 要的技术，一个是细胞大规模培养技术，一个是植物组织培养快速繁殖技术，其发展前景十分乐观。1.3酶工程酶是一种催化剂，但不同的是它催化的是生物体内的反应，且它本身也是一种蛋白 质；更重要的是，它的催化效率高得惊人，超出化学催化剂千百倍，而且是在常温、常压下进行，

6、专一性极强。因此，我们可以设计一些特定的生物反应器，利用酶 的这一特性，把相应的原料转化成对人类有用的物质。酶工程就是这样一项技术。提到酶工程那就不能不提到“酶工程之父” KatchalskiKatzir，他是以色列科学家，世界上第一个固定化酶就是他在 60 年代初装配成功的。他发现了酶并不在溶液中起作用，而是包在细胞膜或 细胞器里面起作用的。于是他试着把酶从细菌中分离出来，再结合到具备一定性质的固体支持物上，或包埋于天然的（或人工合成的）膜上。他意外地发现，有些酶 固定化以后，活性不仅未受影响，稳定性反而有了提高。自然界中被检定过的 酶多达三千多种，但只有约 100 种已经开发或投 入商品生

7、产。微生物是工业酶剂的主要来 源，而且产酶能力很高，如一吨发酵液得 到的淀粉酶几乎与数千头猪胰脏得到的酶量相当，简直是个奇迹。而奇迹 在生物工程领域的确“屡见仍鲜” ，且每每令世人 为之瞠目。1.4 微生物发酵工程现代概念的微生物发 酵工程是本世纪 40 年代随着抗生素工业的建立才兴起的。从 50 年代起，柠檬酸、氨基酸、核苷酸、酶制剂、甾体激素、细胞蛋白和生物农药等独立的工业体系也相继兴起。这些看似复杂的产 品，实际上都是人们利用微生物的特定性状，如微生物菌体含有丰富的蛋白质，微生物代谢过程中可以产生一些对我们非常有用的物质（象青霉素、头孢霉素、甘 油、有机酸、维生素等） ，从而生产出对我们

8、有用的物质。也可以把微生物直接用于工业生产，这就是现代意义上的微生物发酵工程。按照我们应用的目的和范 围，微生物发酵工程大致包括四个内容，即： 对微生物菌体的生产和利用，微生物菌种选育技术，微生物代谢产物的生产 和应 用， ；对微生物机能的利用，这些小小的微生物，却为人类作出了不可 估量的巨大贡献。15 生化工程要想前面的四个工程运行成功，那生化工程是必不可少的，它提供合理的设备和技术的生化工程。包括生物反应器、传感器和生 物产品的提取和精制技术。生物反应器，即为活细胞或 者酶提供一个恰当、舒适的反应环境，使细胞“胞丁兴旺” ，不断增殖或形成所需的产品。传感器，它作为生物反 应过程中必不可少的

9、“监督员” ，担负着反应过程中参数的检测与调控任务，肩负着保证生物工程生产现代化、高效化的重要使命。生物产品是精细产品，品种 繁多，要求不一，每个品种都需要有相应的、量和效率。第三章：小结以上的五个技术系统 并非各自独立、互不相干，而是相互依赖，相辅 相 成的。在整个生物工程这个大系统 中，基因工程是主帅，占有主导地位。因为只有用基因工程改造过的微生物和细胞，才能真正按照我们人类的意志，进行工程设计，产生出特定的生物工程产品；微 生物发酵工程不可小觑，它常常是遗传工程的基础和必要条件；细胞工程经常与基因工程结合使用，而杂交肿瘤细胞技术具有可以与基因工程相提并论的地位；生化 工程同样不可缺少，是

10、其他生物工程技术转化为生产力的重要工具。可见，正是这五个技术系统 的有机结合，才使得今天的生物工程愈来愈散 发出迷人光彩。第三章：生物工程的发展最早的生物工程产品可以追溯到数千年前，可想而知，那时的产品是落后的，技术也是落后的，即使制造出了一些东西，但那时的产品离不开接种、搅拌、温度、时间和产品收取等一系列的操作工序，人们也不知道在制造产品的过程中到底是什么在起作用。其他以微生物发酵为基础的 生产，如发酵乳制品（包括乳酪、酸奶等）和各种东方食品如酱油、印尼豆酵饼等同样有着古老的渊源；而蘑菇的人工栽培则不太久远，如日本的香菇栽培是在几百 年前开始的，现在世界温带地区广泛种植的伞菇大约有 300

11、年的历史。这些大都有数千年历史的发 酵产品，可以说是最古老的生物工程产品；那些人们在辛勤劳动中总结出来的微生物发酵技术，正是现代生物工程的萌芽。 随着科学技术的发展，生物工程技术也在突飞猛进的在发展，同时也为人类带来了不少益处。我国人民对于生物资源的利用和改造也有悠久的历史和丰富的 经验（如传 统的发酵业作坊式制酒、制醋） ，在农业、食品、酿造和医疗卫生等方面， 都为人类做出过杰出贡献。重组 DNA 技术试验成功更是使得欧美国家乃至整个世界为之震动，它的潜 在的工业应用价值给人们以梦幻般的憧憬。抗生素是我们比较熟悉的一 大类常用药物：如青霉素、链霉素、头孢霉素、氯霉素等。生化药物在制药工业中也

12、占有重要地位，因为有了基因技术，所以制药产业必定前景甚好。而且，生物工程在癌症的治疗方面也提供了便捷的方法，使人们从此摆脱了“谈癌色变“的恐惧。现在人们所提倡的就是绿色环保，一场新的“绿色革命”浪潮正在世界范围内掀起也就是依靠生物工程技术，在细胞和分子水平上研究动植 物，使得农业产品在单位土地面积上不增加，牲畜、禽类等数量不增长的情况下却能大量增产的农业革命。比如，植物育种，培育抗虫作物，绿色除草剂等等，都给农业以及人们的健康带来福音。说完植物，动物也是不能少的，动物育种就是一个例子。动物也是要患病的，好的疫苗当然必不可少，有了生物工程，那么既环保又健康的解决办法就呈现出来了。环境保护已经成为

13、全人类共 同的迫切要求。工农业生产的高速度发展、 地球上人口的迅速膨胀、耕地面积的日益减少、土地沙化的日益严重这一 切给我们生存的环境造成了巨大的压力；污 染日趋严重，也给人类带来了诸多 疾病的困扰。怎样治理已经污染了的环境、保护尚未污染的环境？人们在苦苦 探索。新兴的生物工程技术使人们看到了希望，它在 解决这些困扰人类的问题 上显示出独特的优越性。生物工程的优越性在于：不 仅用生物工程原理建起来的新产业一般都是少 污染的行业，而且利用生物工程技术还可以化废为宝、化害为利，治理环境污 染，减少对人类的危害。人类面临着能源日益枯竭的 严峻问题。酒精的产生，沼气的生产在这反面起到了很大的作用。对于

14、现在生物工程的发展趋势，未来这个技术的发展也是光明的，生物工 程发展会有一个重要 趋向：从研究向开发转移的步子日益加快，从而加速了它 的产业化和实用化。世界各地都在发展，所以竞争是激烈的，我们要看的是如何来造福于人类， 其他的都不重要。第四章：参考文献1 生物工程专业信息化教学改革初探 王新卫; 周彦; 张慧; 张书松 湖南农 业大学学报(社会科学版.素质教育研究) 2008-03-15 期刊 0 1 2 实践教学中双语教学问题之探讨以生物工程专业实验选修课为例 陈 蔚青; 陈虹; 柯薇 浙江树人大学学报(人文社会科学版) 2008-05-15 期 刊 0 1 3 药用植物生物工程技术研究进展 赵树进; 陈念; 韩丽萍 时珍国医国药 2008-07-20 期刊 0 0 4 21 世纪哺乳动物胚胎生物工程发展趋向 朱士恩 中国农业科学 2008- 08-10 期刊 0 05 百度百科