生物技术在现代农业中的应用与前景：推动绿色革命的新动力

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    摘自MBA智库百科（）

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    生物科学与技术 ( )

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    什么是生物科学技术

    生物科学与技术是以生命科学为基础，应用生物学原理和现代工程技术，利用生物系统加工人类所需的各种产品的现代交叉学科高技术。它也被称为生物技术。

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    生物科技应用

    1.传统农业改造。可以利用生物技术培育更加优良的农作物品种和畜牧品种。随着生物技术的开发利用，生物技术首先将为解决粮食和副食品问题开辟新的前景。尽管生物技术在农业中的应用还处于起步阶段，但已经可以预见，本世纪将出现一场新的“绿色革命”。目前，外源基因，包括各种抗性基因（抗病虫害、抗旱、抗寒、抗盐碱等）和蛋白质基因，可以转入某些植物中表达并在再生植物中传递。利用组织培养和快速培养繁殖名贵花果苗木已投入生产和应用。随着生物技术的发展，可以预见，未来的田间农业劳动至少将部分被植物细胞的组织培养和大规模工业化培养所取代；造成污染的农药将被低成本、无污染的生物防治所取代；一些一年生作物可能会变成多年生作物；动物品种将得到改善；改良后的牲畜将迅速繁殖；盐碱地、荒漠退耕还林步伐将大大加快。可以预见，由于生物技术的发展，21世纪农业生产的整个面貌可能会发生根本性的变化。

    2、医疗卫生领域。利用生物技术，通过工程细菌和转基因生物可以高效地生产各种高质量、低成本的生化药物。例如，利用微生物发酵生产干扰素的成本比从人体血液中提取干扰素的成本低近一百倍。目前各国利用生物技术开发的药物包括：肽类激素和活性肽、血液蛋白和血液治疗药物、表面抗原疫苗即合成肽疫苗等。生物技术正在迎来药物开发的新时代。基因诊断和基因治疗是生物医学最有前途的组成部分，将给医学带来根本性的革命。基因诊断主要是指遗传性疾病的诊断。目前主要采用DNA探针技术。基因治疗一般是指将正常的外源基因导入机体的靶细胞中，以弥补缺失的基因，并关闭或减少异常的表面基因，从而达到治疗遗传性疾病的目的。目前，基因治疗方法还用于治疗恶性肿瘤、传染病、心血管疾病等。总体而言，基因治疗研究虽然取得了显著成果，但仍处于探索阶段。

   

    3、无烟工业。近年来，生物技术在化学工业、食品工业、能源工业、采矿业、电子工业和环境保护等领域显示出巨大的应用潜力。生物技术的开发利用给化学工业带来了新的变化。工业酶的开发利用已成为化工行业的热点之一。生物技术在能源开发和节约方面具有巨大潜力。生物质能源的开发利用是当前世界能源结构战略转型的重要方面。所谓生物量，是指生物体及其活动所产生的有机物的总量。这些生物有机物是由太阳能转化而来的。生物技术兴起后，立即与微电子、自动化等现代技术相结合。生物电子技术是当前的研究热点。主要包括生物传感器、生物计算机、生物芯片等。在环境保护和污染控制方面，生物技术也发挥着越来越重要的作用，如利用生物反应器处理废水、利用微生物去除石油污染等。

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    生物科学技术的影响

    1、生物科学技术促进社会物质文明发展。社会产生的物质财富是社会生存和发展的物质基础，也是精神文明存在的物质基础。二战结束后，人类社会经历了广泛的科技革命和产业革命。生产力空前提高，人民物质生活极大丰富。这一切都与科学技术的飞速发展有关。形影不离。其中，信息技术、生物技术、新材料技术及其产业对社会经济发展发挥着关键推动作用。科学技术领先于生产，对生产发挥着巨大的推动作用。这是科技社会生产中的普遍现象。生物科学技术还可以丰富人们的物质和精神生活，进一步提高生活质量。

    2、生物科技促进社会精神文明发展。精神世界只存在于人类社会中。动物有精神世界吗？实验表明，灵长类、鲸类等高等动物虽然拥有高级的神经活动，具有学习记忆能力，甚至有爱恨情怀，但毕竟比人类水平低得多，不足以形成一个完整的精神世界。精神世界只是物质世界的体现，是生命运动的高级形式。生物科学技术是研究生命世界的理论体系和方法技术。它是人类对生存世界的系统认识。由于精神世界是生命运动的高级形式，一切精神文明成果都必然涉及生命观，并由生物科学来评价。因此，生命科学是科学价值观形成的重要基础。

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    生物科学技术发展现状

    以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等为代表的现代生物技术迅速发展，日益影响和改变着人们的生产生活方式。所谓生物技术（），是指“利用活的有机体（或生物物质）来改进产品、改良动植物或培养特殊用途微生物的技术”。生物工程是生物技术的总称，是指利用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合，对设计细胞的遗传物质进行改造或再造，培育新品种，并用于工业用途。现有的大规模生物系统可以通过生化过程制造工业产品。简而言之，它是生物体、生命系统或生命过程工业化的过程。生物工程包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生物电子工程、生物反应器、灭菌技术和新兴蛋白质工程等，其中基因工程是现代生物工程的核心。基因工程（或基因工程、基因重组技术）是将不同生物体的基因在体外切割、组合，连接到载体（质粒、噬菌体、病毒）的DNA上，然后转入微生物或细胞内，进行克隆，转移的基因在细胞或微生物中表达以产生所需的蛋白质。 60%以上的生物技术成果应用于医药行业，开发特殊新药或改进传统药物。这引起了医药行业的重大变革，生物制药也得到了快速发展。

    生物制药是将生物工程技术应用于药物制造领域的过程，其中最主要的是基因工程方法。即利用克隆技术和组织培养技术对DNA进行切割、插入、连接和重组，获得生物医药产品。生物药品是以微生物、寄生虫、动物毒素和生物组织为起始原料，采用生物工艺或分离纯化技术制备，并利用生物技术和分析技术控制中间产品和成品质量的生物活性制剂。包括疫苗、疫苗、毒素、类毒素、血清、血液制品、免疫制剂、细胞因子、抗原、单克隆抗体和基因工程产品（重组DNA产品、体外诊断试剂）等。已进入临床应用阶段的药物按用途可分为三大类：基因工程药物、生物疫苗和生物诊断试剂。

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    生物科学与技术应用

   

    很多人认为2000年是生物科技产业的投资年。人类基因组测序的完成和发表是科学史上的又一个里程碑，令众多投资者着迷。 2000年，美国生物技术行业股票市场新增300亿美元，这一价值大大超过了该行业前五年股票市场的投资总额。生物科技股和其他科技行业股的涨幅极高。种种迹象表明，生物技术产业虽然成立还不到30年，但已进入成熟阶段。

    2001年，在美国经济衰退的情况下，生物技术行业仍吸收了150亿美元的投资，这是该行业历史上第二大投资年。投资者认为，生物技术公司，特别是那些专门研究新药的公司及其合作的制药公司，将在未来五年内推出数百种新的I类药物。遗传科学、蛋白质组学、生物信息学、计算机辅助药物设计、DNA生物芯片和药物遗传学等领域生物技术的突破，使对抗疾病的斗争进入了分子水平。许多投资者相信，利用生物技术方法开发新药将会获得回报。

    据美国生物技术产业组织（BIO）统计，1982年至2000年间，约有120种生物药进入市场； 2001年，有300个新药进入临床试验最后阶段。根据以往的经验，到2007年，美国食品和药物管理局（FDA）将批准大约240种此类新药进入市场，从而使市场上的生物技术药物数量增加一倍。大多数新生物技术药物是用于治疗心脏病、癌症、糖尿病和传染病的新型药物。

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    相关项目

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    参考

    蔡子良，杨刚，白正民。现代科学技术与社会发展[M].郑州大学出版社，2006.112-113

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