現(xiàn)代生物技術(shù)是以DNA分子技術(shù)為基礎,包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程等一系列生物高新技術(shù)的總稱?,F(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)作物改良、醫(yī)藥研究、食品工程、治理污染、環(huán)境生物監(jiān)測等方面發(fā)揮著重要的作用。由于現(xiàn)代生物技術(shù)對解決人類面臨的重大問題如:糧食、健康、環(huán)境和能源等將開辟廣闊的前景,因此越來越為各國政府和企業(yè)界所關(guān)注,與信息、新材料和新能源技術(shù)并列成為影響國計民生的四大科學技術(shù)支柱,是21世紀高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的先導。
(一)遺傳工程
遺傳工程的研究發(fā)展,為器官移植提供了一個很有前途的新手段——利用動物的器官代替人的器官??茖W研究表明人體異種器官移植,豬較為合適。首先豬器官的大小與人的相當,生理上也比較接近;其次豬在無病原體條件下比較容易飼養(yǎng)和容易保證無病的供體;此外豬的繁殖率高,每窩可產(chǎn)十幾只豬崽,存活率也較高。為了保證植入的器官不被排斥,生物學者正在培養(yǎng)具有人的基因的新型豬,這種豬叫轉(zhuǎn)基因豬。
(二)基因治療
基因治療是21世紀國際生物技術(shù)的又一個熱點,基因治療就是將外源基因通過載體導人人體內(nèi)(器官、組織、細胞等)表達,從而達到治病的目的?;蛑委熼_辟了醫(yī)學預防和治療的嶄新領域,自從1990年臨床上首次將腺苷酸脫氨酶ADA.基因?qū)嘶颊甙准毎?,治療遺傳病——重度聯(lián)合免疫缺損病一以來,利用基因治療手段襄性纖維化(CF)、血友病,還擴大用于治療腫瘤和艾滋病——的臨床試驗已數(shù)以百計,基因治療將引起臨床醫(yī)學的一場革命,將為治療目前尚無理想治療手段的大部分遺傳病、重要病毒性傳染?。ㄈ绺餍透窝住滩〉龋?、惡性腫瘤、心腦血管疾病和老年病等到開辟了十分廣闊的前景??梢员容^樂觀地認為,隨著人類基因組所包含的約3萬個基因中與人的重要疾病相關(guān)的基因?qū)⑷藬啾话l(fā)現(xiàn),6000多種人類單基因遺傳病和一些嚴重危害人類健康的、
(三)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)
在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)中,轉(zhuǎn)基因動植物的研究與開發(fā)最為突出。1983年轉(zhuǎn)基因植物問世,1986年被批準進入田間試驗,根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部動植物檢疫局(APHIS)的數(shù)據(jù),截止1997年1月31日,美國已批準的轉(zhuǎn)基因植物田間試驗達2584例。近年來,抗除草劑的大豆、抗病毒病的甜椒、抗腐能力強、耐貯性高的番茄、具有高含量必須氨基酸的馬鈴薯等轉(zhuǎn)基因植物開始進入市場,成為農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的第一批成果;轉(zhuǎn)基因的瘦肉型豬、高產(chǎn)奶的奶牛和能從奶中提取藥物的轉(zhuǎn)基因羊等也將進入實用化階段。未來農(nóng)業(yè)的模式將是:農(nóng)業(yè)工廠化,按人類要求高水平的控制環(huán)境因素,實現(xiàn)規(guī)?;?、機械化、自動化生產(chǎn),產(chǎn)生質(zhì)量穩(wěn)定、供應穩(wěn)定、價格穩(wěn)定、營養(yǎng)豐富的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品;安全的轉(zhuǎn)基因動植物投放市場;具有營養(yǎng)保健、醫(yī)療功效的獵牛羊、蔬菜水果等轉(zhuǎn)基因食品大批走向餐桌。
農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的應用在我國也取得了豐碩成果,我國用花藥培養(yǎng)、染色體工程等育種技術(shù)培養(yǎng)出才稻、小麥、油菜、橡膠等一批作物新品種、新品系、新種質(zhì)。其中較突出的有京花3號、小偃1 o 7號小麥和中花1 o號水稻等新品種,具有優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、抗病、抗鹽堿等特性,已經(jīng)在生產(chǎn)中推廣應用。我國轉(zhuǎn)基因技術(shù)在家畜及魚類育種上也初見成效,中科院水生生物研究所在世界上率先進行轉(zhuǎn)基因魚的研究'成功地)將人生長激素基因、魚生長激素基因?qū)膈庺~,育成的當代轉(zhuǎn)基因魚生長速度比對照組快‘并從子代測得生長激素基因的表達,為轉(zhuǎn)基因魚的實用化打下基礎。
(四)海洋生物技術(shù)
隨著海洋生物學的發(fā)展和海洋生物資源開發(fā)規(guī)模的擴大,海洋生物技術(shù)興起并成為一個新的研究開發(fā)領域。海洋生物技術(shù)的研究范圍廣泛,發(fā)展迅速。其中包括探索、開發(fā)和利用有價值海洋生物,優(yōu)良養(yǎng)殖品種的培育和病害防治,海洋生物天然產(chǎn)物的利用,海洋特殊功能的闡明和利用,海洋生態(tài)系統(tǒng)的闡明和利用,海洋生物利用系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。海水養(yǎng)殖、海洋生物、天然產(chǎn)物開發(fā)和海洋環(huán)境保護的生物技術(shù)是三大研究熱點。
1996年,我國政府已將海洋生物技術(shù)列入863計劃,主要方向是大規(guī)模發(fā)展海水養(yǎng)殖。并已初見成效。海水養(yǎng)殖總產(chǎn)量、海藻、貝類等產(chǎn)量均居世界首位,對蝦產(chǎn)量也曾一度居世界首位;裙帶菜無性繁殖系、三倍體扇貝和牡蠣的培育,都已列入國家“攀登計劃”,正在組織實施;山東省海藻養(yǎng)殖和海藻化工已成為世界上該領域第一大產(chǎn)地。此外我國在世界上首次研究成功了海帶的單倍體育種技術(shù)、紫菜的體細胞育苗技術(shù)、對蝦的三倍體與四倍體育苗技術(shù)、對蝦精莢移植技術(shù)等;在海水魚、貝類的三倍體育苗技術(shù)和魚類性別控制技術(shù)的研究方面也取得了重大進展。
(一)遺傳工程
遺傳工程的研究發(fā)展,為器官移植提供了一個很有前途的新手段——利用動物的器官代替人的器官??茖W研究表明人體異種器官移植,豬較為合適。首先豬器官的大小與人的相當,生理上也比較接近;其次豬在無病原體條件下比較容易飼養(yǎng)和容易保證無病的供體;此外豬的繁殖率高,每窩可產(chǎn)十幾只豬崽,存活率也較高。為了保證植入的器官不被排斥,生物學者正在培養(yǎng)具有人的基因的新型豬,這種豬叫轉(zhuǎn)基因豬。
(二)基因治療
基因治療是21世紀國際生物技術(shù)的又一個熱點,基因治療就是將外源基因通過載體導人人體內(nèi)(器官、組織、細胞等)表達,從而達到治病的目的?;蛑委熼_辟了醫(yī)學預防和治療的嶄新領域,自從1990年臨床上首次將腺苷酸脫氨酶ADA.基因?qū)嘶颊甙准毎?,治療遺傳病——重度聯(lián)合免疫缺損病一以來,利用基因治療手段襄性纖維化(CF)、血友病,還擴大用于治療腫瘤和艾滋病——的臨床試驗已數(shù)以百計,基因治療將引起臨床醫(yī)學的一場革命,將為治療目前尚無理想治療手段的大部分遺傳病、重要病毒性傳染?。ㄈ绺餍透窝住滩〉龋?、惡性腫瘤、心腦血管疾病和老年病等到開辟了十分廣闊的前景??梢员容^樂觀地認為,隨著人類基因組所包含的約3萬個基因中與人的重要疾病相關(guān)的基因?qū)⑷藬啾话l(fā)現(xiàn),6000多種人類單基因遺傳病和一些嚴重危害人類健康的、
(三)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)
在農(nóng)業(yè)生物技術(shù)中,轉(zhuǎn)基因動植物的研究與開發(fā)最為突出。1983年轉(zhuǎn)基因植物問世,1986年被批準進入田間試驗,根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部動植物檢疫局(APHIS)的數(shù)據(jù),截止1997年1月31日,美國已批準的轉(zhuǎn)基因植物田間試驗達2584例。近年來,抗除草劑的大豆、抗病毒病的甜椒、抗腐能力強、耐貯性高的番茄、具有高含量必須氨基酸的馬鈴薯等轉(zhuǎn)基因植物開始進入市場,成為農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的第一批成果;轉(zhuǎn)基因的瘦肉型豬、高產(chǎn)奶的奶牛和能從奶中提取藥物的轉(zhuǎn)基因羊等也將進入實用化階段。未來農(nóng)業(yè)的模式將是:農(nóng)業(yè)工廠化,按人類要求高水平的控制環(huán)境因素,實現(xiàn)規(guī)?;?、機械化、自動化生產(chǎn),產(chǎn)生質(zhì)量穩(wěn)定、供應穩(wěn)定、價格穩(wěn)定、營養(yǎng)豐富的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品;安全的轉(zhuǎn)基因動植物投放市場;具有營養(yǎng)保健、醫(yī)療功效的獵牛羊、蔬菜水果等轉(zhuǎn)基因食品大批走向餐桌。
農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的應用在我國也取得了豐碩成果,我國用花藥培養(yǎng)、染色體工程等育種技術(shù)培養(yǎng)出才稻、小麥、油菜、橡膠等一批作物新品種、新品系、新種質(zhì)。其中較突出的有京花3號、小偃1 o 7號小麥和中花1 o號水稻等新品種,具有優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、抗病、抗鹽堿等特性,已經(jīng)在生產(chǎn)中推廣應用。我國轉(zhuǎn)基因技術(shù)在家畜及魚類育種上也初見成效,中科院水生生物研究所在世界上率先進行轉(zhuǎn)基因魚的研究'成功地)將人生長激素基因、魚生長激素基因?qū)膈庺~,育成的當代轉(zhuǎn)基因魚生長速度比對照組快‘并從子代測得生長激素基因的表達,為轉(zhuǎn)基因魚的實用化打下基礎。
(四)海洋生物技術(shù)
隨著海洋生物學的發(fā)展和海洋生物資源開發(fā)規(guī)模的擴大,海洋生物技術(shù)興起并成為一個新的研究開發(fā)領域。海洋生物技術(shù)的研究范圍廣泛,發(fā)展迅速。其中包括探索、開發(fā)和利用有價值海洋生物,優(yōu)良養(yǎng)殖品種的培育和病害防治,海洋生物天然產(chǎn)物的利用,海洋特殊功能的闡明和利用,海洋生態(tài)系統(tǒng)的闡明和利用,海洋生物利用系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。海水養(yǎng)殖、海洋生物、天然產(chǎn)物開發(fā)和海洋環(huán)境保護的生物技術(shù)是三大研究熱點。
1996年,我國政府已將海洋生物技術(shù)列入863計劃,主要方向是大規(guī)模發(fā)展海水養(yǎng)殖。并已初見成效。海水養(yǎng)殖總產(chǎn)量、海藻、貝類等產(chǎn)量均居世界首位,對蝦產(chǎn)量也曾一度居世界首位;裙帶菜無性繁殖系、三倍體扇貝和牡蠣的培育,都已列入國家“攀登計劃”,正在組織實施;山東省海藻養(yǎng)殖和海藻化工已成為世界上該領域第一大產(chǎn)地。此外我國在世界上首次研究成功了海帶的單倍體育種技術(shù)、紫菜的體細胞育苗技術(shù)、對蝦的三倍體與四倍體育苗技術(shù)、對蝦精莢移植技術(shù)等;在海水魚、貝類的三倍體育苗技術(shù)和魚類性別控制技術(shù)的研究方面也取得了重大進展。