纵观军事发展-浅谈生物技术对其影响要点.ppt

陆静波047113333周依婷047113332顾斐047113335许琳047113330,纵观军事发展，浅谈生物技术对其影响,目录CONTENTS,生物技术定义,科学阐述：应用生命科学研究成果，以人们意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利用的技术现代生物技术综合基因工程、分子生物学生物化学遗传学细胞生物学胚胎学免疫学有机化学无机化学、物理化学、物理学信息学计算机等多学科技术，可用于研究生命活动的规律和提供产品为社会服务等。,军事思想的发展,生物技术在军事上的运用,生物技术与军事导航,现代高技术战争的许多武器装备都配有导航系统。这些装备大都比较复杂、昂贵、笨重，如美陆军大量装备的导航系统，重几十磅，为了纠正陀螺仪漂移误差，运行中需不断地调整，误差很大。而自然界中许多动物自身就具有导航能力，如鸟类就有长距离导航飞回巢穴和寻食的能力。经研究发现，鸟体的导航系统只有几毫克，却有极精确的导航能力。蝙蝠可发现超声波并接收反射波，来判断物体的大小和位置。有的鱼可以发现电场，用来定向和捕食，其探测误差小于0.03微瓦平方米。目前已有一些国家在利用生物技术手段模拟动物的导航系统来简化军事导航系统，以提高精度、缩小体积、减轻重量、降低成本、增强在不同气候和战场环境中的导航能力。,生物技术在军事上的运用,生物技术与生化战剂的探测,生物技术在军事上的运用,生化战剂是一种大规模杀伤武器，它的使用会造成短时间内出现大量伤病员，给战场救治、护送和其它后勤保障工作带来极大的困难，同时也会给整个战役、战斗带来严重的后果，因此，提高对各种生化战剂的实时探测和环境空气的监测能力，是现代战争必须确保的一项重要任务。把生物活性物质，如受体、酶、细胞等与信号转换电子装置相结合制成生物传感器，不但能准确识别、分析各种生化战剂，而且探测速度快，分析准确，与计算机配合可及时提出最佳防护和治疗关键技术，生物传感器是重要的研究内容之一。随着生物技术研究的进一步深入，离子通道、抗体和其它具有识别能力的生物活性物质的克隆、分离、纯化已成为现实。用这些物质作探测元件，就可探测到未知的生化战剂，提前一定的时间探测到敌人释放生化战剂的早期信息，为在敌释放前摧毁其生化战剂提供依据。,生物技术在军事上的运用,增加分子链刚性,生物技术与军用能源目前，战场上的飞机、坦克、装甲输送车、汽车等机动装备均以汽油或柴油为燃料，对后勤补给系统要求很高。如果用生物技术开发矿物燃料的代替物，机动装备就有可能随时随地生产生物燃料自我供给。生物技术利用红极毛杆菌和淀粉可以制成氢，每消耗1毫克淀粉就可生产出5毫升的氢。氢和少量的燃料混合就可代替汽油或柴油，这样，机动装备只需带少量淀粉，就可进行长时间、无距离机动作战，近年来，许多国家用生物技术生产酒精代替汽油和柴油，加拿大把细菌和真菌引入酵母，酶解纤维素生产酒精；日本用基因工程方法使大肠杆菌把葡萄糖转化为酒精。这些方法既简单又经济，可随时为军队的机动装备提供大量的生物燃料。,生物技术在未来军事领域中的应用生物技术的发展不仅导致生命科学发生了深刻的变化,同时也给未来军事领域的对抗手段带来了新的发展机遇。,生物技术在未来军事领域中的应用,生物技术与生物战说到生物技术在军事领域的应用,我们自然地会想到生物武器和生物战。古人驯练猛兽毒蛇用于战争,就是一种最古老最原始的生物战,只不过原始的生物战谈不上什么技术含量,所以对人们的危害并不严重。随着科学的发展,人们开始利用细菌和病毒作为武器,这才使大家提到生物战就有一种谈虎色变的感觉。近年来,世界各地发现了许多新的传染病。例如,1976年在非洲的苏丹和扎伊尔等地发现一种死亡率很高的埃搏拉病。这种埃搏拉病毒已成为生物战剂的新成员了。现在正在研究一种更为厉害的生物战剂,即使在低浓度时也能造成死亡或引起疾病,而且具有高传染性,并使受到袭击的人群丧失免疫力,使他们无法防止和控制其传染。,生物技术在未来军事领域中的应用,从方法学上看,目前最有发展前景的生物侦检技术主要有两种:一是由基因工程发展起来的单克隆抗体检测技术,由于单克隆抗体具有专一性强,质地均一,反应灵敏等特点,所以在现场测定中具有良好的测定效果,只要一点点标本就可以测出结果。另一种有实用前景的生物侦检技术是生物传感器技术。生物传感器借助特定的电子信号装置可以像一双锐利的眼睛一样对现场出现的特定气体、液体、生物体等鉴定标本迅速作出反应,可准确地判断出气溶胶的浓度及病原体的种类。生物传感器还可以对化学战中的化学战剂作出判断和鉴定。探测速度之快,分析结果之准确,是其他探测仪器和试剂无法比拟的。若再与计算机配合,还可以及时提出最佳防护和治疗方案。那就与数字化部队的装备连成同一体系了。,生物技术在未来军事领域中的应用,生物技术与军事指挥系统生物技术的发展为提高军事指挥系统的灵敏度提供了可能的条件。人们通过对狗、猫头鹰等动物具有在微光条件下保持极好视觉功能的深入研究,发明了在微光条件下搜索地面或空中目标的夜视器材。类似上述的技术就是生物技术领域中的仿生技术。以分子蛋白为材料,用生物工程技术制造的生物计算机,比起用半导体材料和微电子技术制造的电子计算机，具有许多优势：体积小、重量轻,运算速度和存储能力高，具有和人脑差不多的分析、判断、联想、记忆等功能,能耗很小,能适应各种复杂环境，有极强的抗电磁干扰能力，造价低。用生物计算机的高智能化和快速处理信息的能力,能帮助指挥员实时决策、实时指挥,真正能做到“运筹于帷幄之中,决胜于千里之外”。,生物技术在未来军事领域中的应用,生物技术与武器装备,利用生物工程技术可提供各种具有特殊性能的生物材料,从而大幅度提高武器装备的性能。用生物技术制造的高硬度、高韧性的生物陶瓷,是坦克和装甲车的理想防护材料,可提高抗穿甲能力。依靠酶工程的发展而研制出来的酶生化洗消剂,是对付敌人生物武器和毒剂进攻的有效防护武器,酶洗消剂除了具有无毒、无腐蚀性、催化降解作用强的优点,还具有作用快、耐用、效率高、专一性强的特点。如果把这种能降解生物毒剂的酶洗消剂,通过化学方法或生物工程技术固化在防护材料上,就可以制成能自动解毒的生化防护服,经得住生物武器的袭击。用生物技术制备的某些酶,还可以迅速降解敌方军事设备上的高分子合成材料,如塑料、合成橡胶或天然材料等,在不知不觉中使这些设备逐步失去战斗效能。有的酶则可能消解弹药效能,削弱敌方的火力。酶甚至还可以用来脆化金属,达到直接破坏敌方的车辆、武器装备、建筑物的目的。用生物技术培养出能吞噬塑料和半导体材料的微生物,可以把敌方电子计算机的芯片材料“吃到肚子里”,从而使计算机失去运算功能,达到瘫痪敌人军用计算机组成的指挥系统,做到不战而胜。,生物技术在未来军事领域中的应用,利用生物技术制备的镇静气雾剂或安眠气雾剂,可使对方思维障碍、躯体功能失调或使人昏昏入睡而暂时丧失战斗力,使人无法执行任务,还可能出现胡乱指挥、胡乱行动的反常行为。有一种用微生物制成的油料凝合剂,可使油料变质,用它来破坏敌人的油库或施放在运输车队和机械化部队的驻地,则油库和机动车辆就失去了应有的功能。随着科学技术的不断提高,专家们在蝴蝶、蛇和斑马等自然保护色的启示下,逐步研制出了伪装网、迷彩服、伪装涂料等,对人员、工事、阵地、武器装备及后勤设施等进行伪装,达到了以假乱真,使目标隐蔽得无法察觉的效果。近年出现的“隐身衣”是现代战争中保存部队战斗力的重要装备。穿上它,在可见光下,敌人的肉眼难以辩认。尤其是防红外追踪的“隐身衣”上的各种颜色,除对可见光的反射与背景一致外,对红外光的反射也与背景一致,从而大大增强了隐身效果。此外,科学家利用生物技术研制出一种能随着自然环境自动变色的变色纤维,用它做成的变色服,可以随地貌的变化而交替呈现不同的颜色,即使敌人用任何现代化的侦察仪器搜捕,也将无济于事。,生物技术在未来军事领域中的应用,生物技术与战场救护一旦发生战争,战场伤员救治是后勤部队的重要任务之一,而伤员能否得到及时治疗与医疗救护条件有着很大关系,战场上最急需的是伤员的输血问题,传统的血源肯定是满足不了战时的需要的,过去就有不少伤员因为得不到及时输血而失去了生命。在生物技术大发展的今天,这种现象有了很大的改变,目前研究人造血已进入了实用阶段,相信在不久的将来,我们完全可以从容不迫地在血源上满足战场救治的需要。战争中由枪弹炸弹引起的外科伤员中有不少人会因为人体的某个器官受伤而面临死亡的危险,此时就需要进行置换新器官的手术,但到哪里去找这么多替代器官呢?这在过去是难以解决的问题,但在将来这个问题就不是什么大问题了。目前,国内外有不少科学家正在研究利用转基因技术从猪等动物体内获取相应的器官移植给需要置换器官的患者,这些动物器官是经过转基因技术处理的,含有人体相同基因,不会产生排异性,这样一来战场救护的康复率就比以前大大提高了。在战场上,传统的伤口包扎和手术缝合在一定程度上影响了战场的救护工作,现代生物技术的发展研制出了一种胶水状的生物活性材料,只要把这种生物胶水往伤口上一抹,就可以止血、消炎,重新投入战斗。手术时不必像以往那样花时间来缝合伤口,只要往手术切口部位抹上这种胶水,切口或伤口部位就能在很短时间内恢复如初。因为这种生物胶水中不仅含有止血成分,还含有消炎抑菌,促进细胞组织愈合的生长因子,所以它对伤口的康复有着神奇的作用。,生物技术在未来军事领域中的应用,生物技术与保障供给保障好战时食品供给,历来是军队后勤的重点工作。如何研制出一种体积小,便于携带又能给食用者提供旺盛的体力和精力的食品,一直是我们后勤保障科研人员梦寐以求的愿望,生物技术的发展使生产这种“超级食品”的可能性有了希望的曙光。早在第一次世界大战期间,德国的科学家就研制成功了大规模培养酵母以生产蛋白质的方法,而且创造出营养丰富、味道鲜美的人造肉,开创了利用微生物生产蛋白质,造福于人类的先例。1979年,前苏联首次制备出生产氨基酸的基因工程菌,此后日本又构建了十几种氨基酸工程菌。近几年,科学家们利用筛选改造微生物菌株的办法,创造出了一批更高效、专一生产某种氨基酸的基因工程菌,给新食品的开发注入了新的生机。也许要不了多久,我们的压缩饼干类的军用食品会被新的食品替代,只要带上一个小瓶子,里面装入几十片类似维生素片之类的小片片,就可以维持半个月的食物摄入量了。或许我们还可以展开幻想的翅膀,设想在一场战斗之