食物生物技術論文
食物生物技術論文
我國是一個生物資源非常豐富的國家,地形復雜,物種豐富,是一個珍貴的基因寶庫,生物技術走在世界前列,下面是由學習啦小編整理的食物生物技術論文,謝謝你的閱讀。
食物生物技術論文篇一
生物技術創(chuàng)新與發(fā)展
提要隨著生物技術的發(fā)展,其高新技術研究成果已層出不窮。這一技術不僅為人類戰(zhàn)勝自然、改造自然、認識自我、完善自我創(chuàng)造了機會與條件,也為企業(yè)的高技術投資提供了廣闊的發(fā)展前景。
關鍵詞:生物技術;創(chuàng)新;應用;發(fā)展
中圖分類號:FQ81文獻標識碼:A
一、生物技術的基本特征
生物技術也稱生物工程,它是在分子生物學基礎上建立的、為創(chuàng)建新的生物類型或新生物機能的實用技術,是現(xiàn)代生物科學和工程技術相結合的產(chǎn)物。具體而言,生物工程技術包括轉基因植物、動物生物技術、農(nóng)作物的分子育種技術、納米生物技術、重要疾病的生物治療等;基因操作技術包括人類功能基因組研究、重要動植物功能基因組研究等;生物信息技術包括生物信息的獲取與開發(fā)、加工與利用,以及結構基因組和蛋白質組學研究、藥物篩選、小分子藥物設計等;創(chuàng)新藥物和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)上,將重點建立完善的藥物篩選體系、研制重要藥物品種、實驗室建設、藥物制劑技術等。生物技術有五個方面的特征:
1、大科學工程研究方式的出現(xiàn)。20世紀八十年代中期開始的基因組的研究,使得生物技術的研究從作坊式轉而進入了大科學的運作方式?;蚪M研究以人類基因組為代表,其研究對象是一個非常復雜的系統(tǒng),要在整體上破譯遺傳信息,不可能用以前零敲碎打的方式,而是采用了其他學科的一些運作方式,包括大規(guī)模、高通量、信息化的工業(yè)運作方式。由于人類基因組計劃對產(chǎn)業(yè)的巨大帶動作用,引起實業(yè)界濃厚的投資興趣,投資量逐年遞增。
2、精細分析和廣闊綜合的統(tǒng)一。生物技術在分子、細胞、組織、器官、整體乃至群體的多層次、全方位研究,以及生物技術與數(shù)學、物理學、化學、信息科學的前所未有的整合,使得很多生命系統(tǒng)復雜問題的解決出現(xiàn)了可能。
3、科學進步和技術革命互為因果。生物技術的每一次突破,都與技術革命相關,科學與技術之間的界限也是越來越模糊了。
4、基礎與應用的結合。生物技術與醫(yī)學、農(nóng)學有著不可分割的聯(lián)系,是這些應用學科的基礎,也能從應用學科中獲取基礎研究的源頭活水。很多重大社會需求的問題會構成揭示自然規(guī)律的一些重大科學工程的出發(fā)點,如對艾滋病、腫瘤、人口控制、抗病蟲植物等方面的研究。
5、產(chǎn)業(yè)化的速度大大加快。各種生物技術的發(fā)展,使得生物技術基礎研究到實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的距離較之以往大大縮短。
二、生物技術的創(chuàng)新前景
世界生物技術在21世紀的發(fā)展取決于技術平臺的寬度和高度,預計未來將形成幾個新的生物技術平臺,這些平臺的建立,將使生物技術的發(fā)展令人難以預測。
生物技術已有三個平臺,即DNA重組、細胞培養(yǎng)和DNA芯片,已經(jīng)取得了相當成果,培育出了新的生物技術產(chǎn)業(yè)。預計在本世紀還會形成幾個新的平臺。
1、基因組平臺。目前已有數(shù)十種微生物和4種模式生物的基因組全序列已進入數(shù)據(jù)庫,人類基因全序列草圖也剛完成,這意味著有數(shù)十萬計的基因及其編碼的蛋白質可供基因工程和蛋白質工程的操作,從而大大擴展了生物技術的產(chǎn)業(yè)范圍。
2、生物芯片平臺。它是分子生物學與化學和物理領域的多種高新技術的交叉和融合。從DNA芯片延伸到含各種生物大分子的硅片最終將與納米技術相結合,使離體操作的芯片發(fā)展成為可在活體內(nèi)執(zhí)行某種功能的組件。
3、細胞生物學平臺。它是克隆動物和克隆組織器官的基礎。
4、生物信息學平臺。目前,生物信息學已經(jīng)廣泛用于基因組和蛋白質組的研究,但是隨著大多數(shù)基因和蛋白質功能的闡明,將會出現(xiàn)一個新的發(fā)展前景,這就是在計算機上模擬細胞內(nèi)和機體內(nèi)的生化代謝過程,甚至模擬進化的歷程,這將使生物學真正進入理論生物學的新時期。
5、神經(jīng)科學平臺。目前,國際上正在醞釀開發(fā)神經(jīng)生物學的大計劃。人類的高級神經(jīng)活動如感覺、認知和思維終將在分子水平和細胞水平上被解析。除了可以預計的上述5個平臺外,還會有新的平臺出現(xiàn),生物技術的發(fā)展前景是難以估量的。
三、生物技術的應用
生物技術作為21世紀高新技術的核心,對人類解決面臨的食物、資源、健康、環(huán)境等重大問題將發(fā)揮越來越大的作用。大力發(fā)展生物技術及其產(chǎn)業(yè)已成為世界各國經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略重點。近十幾年是世界生物技術迅速發(fā)展時期,無論在基礎研究方面還是在應用開發(fā)方面,都取得了令人矚目的成就,生物技術的研究成果越來越廣泛地應用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、輕工食品、海洋開發(fā)及環(huán)境保護等多個領域。生物技術將是21世紀的主導技術之一,甚至可能引發(fā)一次新的工業(yè)革命,對人類社會的生產(chǎn)、生活各方面必將產(chǎn)生全面而深刻的影響。
1、農(nóng)業(yè)生物技術。近幾年來,國際農(nóng)業(yè)生物技術發(fā)展之快,對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構的改善和產(chǎn)量增加的作用之大,已引起世界各國政府和科學家的高度重視。農(nóng)業(yè)生物技術領域中研究最活躍的是應用轉基因技術,將目的基因導入動植物體內(nèi),對家畜、家禽及農(nóng)作物進行品種改良,從而獲得高產(chǎn)、優(yōu)質、抗病蟲害的轉基因動植物新品種,達到充分提高資源利用效率、降低生產(chǎn)成本的目的。
2、海洋生物技術。海洋生物學與生物技術相結合,產(chǎn)生了海洋生物技術這一新的領域。海洋生物技術作為加速開發(fā)利用海洋生物資源、改良海洋生物品種、提高海產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)量和質量、獲取有特殊藥用和保健價值的生物活性物質的新途徑,越來越受到人們的重視,許多國家已將海洋生物技術作為21世紀發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。
3、輕工、食品生物技術。輕工、食品行業(yè)是生物技術應用的重要領域之一,主要體現(xiàn)在以下三個方面:一是利用生物技術進行農(nóng)副原料加工直接制成商品,如發(fā)酵制品、釀造等產(chǎn)品;二是以生物技術產(chǎn)品為基礎,進行二次開發(fā)形成的新產(chǎn)業(yè),如低聚糖加酶洗滌劑、高果糖漿等;三是以生物技術為手段對傳統(tǒng)工藝進行改造,從而降低消耗、提高產(chǎn)品質量。
4、醫(yī)藥生物技術。醫(yī)藥生物技術是生物技術研究開發(fā)的熱點,近十多年來一些發(fā)達國家投放大量的人財物力研究和開發(fā)醫(yī)藥領域的生物技術,已取得新的進展,其中基因治療技術和新型生物藥劑方面的開發(fā)應用最為廣泛。
5、其他生物技術。隨著世界生物技術的迅速發(fā)展,生物技術除廣泛應用于農(nóng)業(yè)、海洋、食品、醫(yī)藥等領域外,在其他諸如環(huán)境保護、石油化工等領域也開展了大量的研究工作。
四、生物技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢
生物技術的發(fā)展培育了一個完全嶄新的、大有前途的產(chǎn)業(yè)領域。生物技術投資包括公共投資和私人投資。生物技術誘發(fā)生產(chǎn)力的提高是公共和私人部門投資于生物技術領域的主要動因?;蚪M產(chǎn)業(yè)將成為21世紀的朝陽產(chǎn)業(yè),它的巨大經(jīng)濟效益吸引著投資商和企業(yè)向這一領域匯集。
從20世紀七八十年代開始,生物技術逐漸在整個自然科學的發(fā)展中占據(jù)了“龍頭”地位。例如,20世紀末,美國的博士學位獲得者中51%從事生物技術研究;在全球500強大公司的前50位中,生物制藥企業(yè)有13家,其資本利潤率接近20%,遠高于信息產(chǎn)業(yè)。可見,生物技術對社會、經(jīng)濟的影響是非常重要的。
美國是現(xiàn)代生物技術發(fā)展較早的國家,生物技術產(chǎn)業(yè)已具有一定的規(guī)模,無論是在研究水平和投資強度、還是在產(chǎn)業(yè)規(guī)模和市場份額上,美國均領先于世界。美國擁有世界上約一半的生物技術公司和一半的生物技術專利;美國生物技術產(chǎn)品的銷售額占全球生物技術產(chǎn)品市場的90%以上。
目前,60%以上的生物技術成果用于醫(yī)藥工業(yè),用來開發(fā)特色新藥或改良傳統(tǒng)醫(yī)藥,由此引發(fā)了醫(yī)藥工業(yè)的重大變革。眾所周知,醫(yī)藥業(yè)是一項高技術產(chǎn)業(yè),生物醫(yī)藥則如皇冠上的寶石,耀眼奪目卻有些可望而不可即。其原因是:它需要資金、技術大規(guī)模地投入。于是,一種能匯聚市場上一切偏好風險的投資者的資金,并將之投入到需要融資的企業(yè)中去的新型投資方式――風險投資就應運而生。
生物技術是21世紀最具發(fā)展前景的高科技產(chǎn)業(yè)。我國在部分領域,如人類基因組研究及疾病相關基因研究、植物基因圖譜、轉基因動物、基因芯片、干細胞研究有明顯進展,取得了較好的成績。據(jù)有關部門預測,未來幾年中國生物技術產(chǎn)業(yè)的年均增長率不低于25%。雖然中國生物科技領域起步較晚,整體水平落后,但中國生物技術產(chǎn)業(yè)蘊含著巨大的發(fā)展?jié)摿兔篮玫那熬?,它必將成為中國高技術產(chǎn)業(yè)中最具活力的成長點之一,并躋身于國際先進生物技術的前列。
(作者單位:1,2.武漢科技大學中南分校生命科學學院;3.武漢江夏區(qū)第一中學)
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