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1、生物工程与人类生活10生工工程简介： （无顺序排列）张部昌 - 生物技术黄训端 - 转基因食品尹若春 - 基因工程张书祥 - 发酵工程简介李宁 - 天然药物的研究开发彭惠 - 生物能源戴玲 - 生物工程与工业微生物荚荣 - 微生物与生物工程戴望宇 - 酶工程一， 张部昌 - 生物技术，1 ，克隆动物（体细胞经无性繁殖成为个体）2，转基因动物（受精卵+ 特定基因转基因个体）3，组织工程4，蜱虫布尼亚病毒）5，诱导多功能干细胞（iPS 细胞）日本胰腺细胞6，抗生素是人类抵御细菌感染类疾病的主要武器，超级病菌抵御几乎所有抗生素7，基因敲除小鼠模型成功建立（华裔，应其龙）8，德国亥姆霍兹慕尼黑中心科研
2、人员参与的一个国际研究小组新发现了12个型糖尿病致病基因9，日本东京大学培养出造血干细胞白血病10 ， 2010 年 3 为华裔科学家当选为美国国家科学院院士11 ，马尼托巴大学研究人员约 4万年前，猛犸象“遗体”骨骼中提取出血红蛋白DNA，转录为 RNA，放入大肠杆菌中培养， 血红蛋白在大肠杆菌中“重生”12 ， 脱发基因已被发现13 ， 砒霜治疗 APL 分子机制新成果14 ， 肥胖也是可以传染的？15 ， 维生素 D 可增强 T 细胞免疫能力维生素 D 不仅是身体生长发育所必需的，在免疫方面也发挥着重要作用，维生素D 帮助吸收钙和磷16 ， 老鼠视神经再生获成功17 ， 玩电脑益智游戏与
3、智力提高关系不大18 ， 基因调换机制19 ， 细菌抗药性20， 介绍了今年来生命科学领域的成功及获奖情况二，黄训端 - 转基因食品1 ，生物工程包括细胞工程、酶工程、发酵工程、基因工程2，转基因与人类生产生活的关系，解决粮食问题， 减少农药使用，避免环境污染，节省生产成本，降低失误售价，增加食物营养，提升食物品质，促进相关产业（增产型， 控熟型， 高营养型， 医疗保健型，新品种型）3，问题存在：食品安全，生物富集，药食关系，生态影响，全球监管等三， 尹若春 - 基因工程1 ，现代社会面临的问题人口激增，工业化发展，导致了粮食、健康、环境、能源等问题a,全球有 10亿人生活在贫困线以下，在可耕
4、地面积不断下降的情况下，如何养活增加的人口？b,疾病问题，人们渴望长寿2，生命科学的崛起19世纪 3 大发明（能量守恒定律，细胞学说，生物进化论）促进生命科学的发展3，遗传学取得的成就4，遗传学与人类未来四，张书祥 - 发酵工程简介生物工程：生命科学应用于产业方面称为生物工程学，也就是利用生物体（生物作用剂、微生物、动物细胞、植物细胞等）的机能，通过现代化工程技术，生产人们所需要的产品或达到某种目的发酵工程：利用微生物的性状和机能，通过现代化工程技术，生产人们所需要产品的过程。与多学科交叉发酵原理1 ，发酵工程基本概念、发展史、应用、发展趋势，发酵过程中的生物学技术2，细菌、放线菌、酵母菌、霉
5、菌等的种类、来源。微生物选育、保藏、复壮3，发酵过程的生物化学基础；糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢、氨基酸代谢等生物技术4，培养基及其设计制备、优化、灭菌5，空气除菌的工艺及设备6，生物菌种的扩大培养及保藏7，发酵过程的工艺控制8，发酵参数的检测9，发酵动力学10 ， 发酵设备11 ，工业发酵的染菌及防治12 ， 发酵产品的提取、精致工艺及设备、生产实际13， 传统发酵14 ， 基因工程菌发酵15 ， 固态发酵16 ， 固定化细胞发酵上游：原料（处理）培养基配制、设计与灭菌菌种选育保藏菌种种子制备发酵培养下游：发酵液预处理初步纯化精制加工成品应用：酿酒工业：啤酒、葡萄酒、白酒食品工业：主食品、副
6、食品、调味品、乳味品、面包、腐乳、酱、酱品、醋、酸乳、色素有机溶液发酵工业：酒精、丙酮、丁醇、甘油抗生素发酵工业：青霉素、链霉素有机酸发酵工业：柠檬酸、葡萄糖、乳酸氨基酸发酵工业：谷氨酸、赖氨酸、精氨酸核苷酸类物质发酵工业：肌苷酸、肌苷乌甘酸生理活性物质发酵工业微生物菌体蛋白发酵工业酶制剂发酵工业：淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶微生物农药与微生物肥料：微生物环境净化工业生物能工业：微生物冶金基因工程抗生素的发酵生产：是指那些在低浓度下有选择地抑制或影响其它种生物机能的微生物次级代谢产物及其衍生物。五，李宁 - 天然药物的研究开发从植物、动物、微生物中开发，尤其是中草药（一） ，天然药物的研究开发程序从
7、天然药物或中药中开发新药至少包括以下五种形式：1经过文献资料或民间用药的调查研究或通过现代药理学的筛选研究（含体内、体外等研究），发现某种动物、植物、矿物或微生物具有药用价值，然后将其开发成新药体内研究小白鼠吃入体内，体外研究以细胞为模型2，已知某种成分或某类成分具有药用价值或已成为新药，根据动植物的亲缘关系，寻找含有这种或这类成分的动植物，进而将其开发成新药3，在不明确有效成分的基础上，将临床疗效明确的经典方、经验方或经药效学研究具有开发价值的复方中药开发成新药，或将现有的新药改变剂型，如由口服药改为片剂，注射剂等（现在临床上使用的大部分新药即属于这种形式的新药） ，采用这种形式开发的新药，
8、虽然有效成分不明确，药品质量控制难度大，但它具有生产工艺不太复杂、成本较低的优势。4，在基本上搞清了有效成分和有效部位的基础上，将有效部位开发成新药5，通过天然药物或中药中的有效成分或生物活性成分的研究，从中发现有药用价值的活性单体或潜在药用价值的活性单体，即先导化合物（有一定的生物活性，但因其活性不够显著或毒副作用较大，无法将其开发成新药的具有潜在药用价值的化合物称为先导化合物），通过对先导化合物构效关系的研究，进而发现又药用价值的化合物，然后按照国际惯例，经过一系列的研究，将其开发成新药。开发新药大体经三阶段：A，临床前研究； B，临床研究； C 试生产（后期临床实验，主要是考察其安全性）
9、（二） ，天然药物中生物活性成分的研究方法从天然药物或中药中开发创新药物的关键是能否从天然药物或中药中，分离得到有药用价值或潜在药用价值的活性化合物，没有新结构、新活性的化合物、创新药物的研究就成了无源之水无本之末1 ，天然药物及中药中中原生生物活性成分的研究A,通过调研或广泛筛选需要开发的天然药物，然后通过体内的方法对该药进行药效学评价，以便再次确认该药的开发价值，并在有效部位或活性部位寻找所使用的活性测试模型或指标，对没有经过体外活性测试的药物还需要确定在活性成分追踪分离中所使用的体外活性测试方法及指标B，根据原来中药中化学成分的性质将其粗分成几个部分，按等剂量不等强度的原则，对每部分均进
10、行活性测试，确定有效部位。C，采用各种色谱方法和其它方法对活性部位进行分离，每次分离所得的组分均需经过活性测试（由于所得量均较少，常采用体外的方法进行活性测试），对于无效的组分常弃去不再研究，只研究那些有效或有活性的组分，直到追踪到活性成分。D,根据理化性质和波谱数据，确定单体的化学结构，对已明确化学结构的单体进行活性评价E，对有开发价值的化合物进行结构修饰和构效关系研究，进而将其开发成创新药物。2，天然药物及中药中前体活性成分的研究有些中药中的化学成分本身并无生物活性，但经体内代谢后所产生的代谢产物具有很强的生物活性，但这实际上也是它们中的有效成分。常采用体内代谢的方法研究天然药物中这类生物
11、活性成分。六，彭惠 - 生物能源我国总体上与欧美等发达国家差距相对较小（都处于起步阶段） ，生物技术目前已成为最受重视的潜在的新的经济增长点。现代社会的支撑是石化经济，但石油资源是有限的，美国石油业协会估计地球上尚未开采的原油工人类开采不超过95年的时间，化石原料利用，带来严重的温室效应。开源节流的战略：1 ，节约能源， 2，开发新能源生物能源品种介绍传统项目 ：燃料乙醇、生物柴油、沼气新型项目 ：烷烃（石油、汽油）丁醇、氢气，光能的生物固定生物能源植物选择的原则：1 不与农民争地、与人争粮食2资源可持续发展对生态环境的影响秸秆类物质发酵二大关键难题：A，秸秆难以降解为糖分，B，戊糖的转化难题
12、解决方案 ：A，加快对高效新型纤维素水解酶的开发；B，构建基因工程菌高效发酵戊糖（利用嗜热细菌发酵乙醇）乙醇缺点 ：A 燃烧值低， B 燃烧后产生大量水生物柴油 ：以油料作物，野生油料作物和工程微藻等水生植物油脂、动物油脂、垃圾油经过酯交换所得到的。新型生物柴油之真菌太阳光的能量无传统利用模式七，戴玲 - 生物工程与工业微生物（一），生物化学工程与生物技术1 ，现代生物技术2，生物化学工程与生物技术上中下游关系（二），工业微生物生物技术三特点1,多学科性和综合性2微生物、动植物作为生物催化剂，有别于化学催化剂3，最终目的将生物反应开发成工业生产的工艺过程，即生物反应过程生物技术：是应用自然科学
13、及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物体作为反应器，将物料进行加工以提取产品来为社会服务的技术。现代生物技术是如何利用DNA 重组技术，把它作为有效手段，并非DNA 重组技术就是现代生物技术。仅仅有 DNA 重组技术实现不了生物技术的产业化现代生物技术是以DNA 重组技术为主要手段，利用可再生性资源，依靠清洁、经济的生物反应器，加工人类所需产品的技术。（三）生物工程重点研究生物技术产业化过程中的瓶颈问题1 ，保证生物加工工艺设备条件，达到产品质量2技术经济观念贯穿于生物工程研究的始末，降低成本（四）生物反应器，作为生物反应的中心即中游加工，反应前后的工序称为上游加工和下游加工上游加工，最重要的是提供和制备高产优质和足够数量的生物催化剂，即应用常规选育、基因工程、细胞工程和酶工程手段获得优良菌株、C 系或固定化的菌体等。下游加工，从反应液中提取目的产物、加工精制成合格产品（五） ，生物化学工程学科研究生物反应过程中共性工程技术问题，为生物工程服务的化学工程，它即可视为化学工程的一个分支，又可认为是生物工程的一个组成部分。生命本质的理解与生物化学工程
